2.3 Рідини

Рідина – агрегатний стан речовини, який має риси твердого стану (збереження об’єму, певна міцність на розрив) та газоподібного стану (зміна форми) і може бути прозорою, непрозорою та із забарвленням. Для рідин характерним є мала різниця між кінетичною енергією теплового руху молекул і атомів та потенціальною енергією їх взаємодії. Тому вони мають обмежений рух і їх вільний пробіг буде блокуватися силами притягання. Тепловий рух молекул і атомів рідини складається з їх коливального руху навколо положення рівноваги і достатньо малих переходів з одного положення в інше, з чим і пов’язується їх текучість. Самою розповсюдженою рідиною у природі є вода (гідросфера займає близько 71% поверхні Землі). Вода є обов’язковим компонентом практично усіх технологічних процесів, які використовуються у народному господарстві. Як і гази, рідини до речовин з іншим агрегатним станом бувають хімічно-нейтральними (дистильована вода) та хімічно активним (кислоти, луги).

2.4 Плазма

Плазма (від грецького plasma – виділене, оформлене) представляє собою іонізований газ, у якому концентрація позитивних і негативних зарядів рівна. У стані плазми знаходиться переважна частина Всесвіту: зірки, галактичні туманності. Біля Землі плазма існує у вигляді сонячного вітру, магнітосфери та іоносфери. Високотемпературна плазма ( Т ~ 10⁶ - 10⁸ К) із суміші дейтерію та тритію досліджується з метою створення керованого термоядерного синтезу. Низькотемпературна плазма (Т≤ 10⁶ К) використовується у газорозрядних приладах (газових лазерах, плазмотронах, плазмових двигунах тощо), а також у техніці (лазерна, плазмова та електронно-променева обробка і зварювання матеріалів тощо).

2.5 Вакуум та його властивості

Вакуум (від латинського слова – vacuum - пустота), стан газу при тисках, більш низьких, ніж атмосферний. Поняття вакуум використовується для газів у відкачаному об’ємі, або у вільному просторі, наприклад – космосі.

Таблиця 2.1

Співвідношення між одиницями тиску

Одиниці тиску	Па=	мм рт.ст.	=мкбар	бар=106	ат= =104	атм
Па=	1	750·10-5	10	10-5	1,02·10-5	0,987·10-5
мм рт.ст.	1,33·102	1	1,33·103	1,33·10-3	1,36·10-3	1,316·10-3
=мкбар	10-1	750·10-6	1	10-6	1,02·10-6	0,987·10-6
бар=106	105	750	106	1	1,02	0,987
ат= =104	0,981·105	736	0,981·106	0,981	1	0,968
атм	1,013·105	760	1,013·106	1,013	1,033	1

Ступені вакууму

Із формул 6.1, 6.2 видно, що при незмінній температурі газу середня довжина вільного шляху λ молекул зворотно пропорційна тиску газу р.

По мірі відкачки газу із об’єму може наступити той момент, коли середня довжина вільного шляху λ молекул досягає відстані d між стінками об’єму.

При λ>>d зіткнення між молекулами практично відсутні. Співвідношення між λ і d покладено в основу визначення ступеня вакууму. В вакуумній техніці розрізняють три основні ступені вакууму:

1. Стан розрідженого газу, при якому середня довжина вільного шляху молекул λ в багато разів менше лінійного розміру d (λ<<d), носить назву низького вакууму.

2. В тому випадку коли середня довжина вільного шляху співпадає з лінійним розміром d, говорять про середній вакуум.

3.Стан газу, коли λ набагато більше d (λ >> d) – високий вакуум.

Слід також відмітити, що ступінь вакууму – поняття відносне. Одному і тому ж тиску можуть відповідати різні ступені вакууму (в залежності від співвідношення λ/d). Наприклад, якщо повітря проникає в простір, лінійні розміри, якого значно менші 0,06мкм, то в цьому просторі повітря при атмосферному тиску буде вести себе як при високому вакуумі (λ>>d), прикладом може служити стан газу у вузьких шарах якого-небудь твердого тіла.

Таблиця 2.2

Ступені вакууму

Ступінь вакууму		низький	середній		високий		надвисокий
Область тиску	Па	100	100-10-1	10-1-10-5		10-5
	мм рт.ст.	1	1-10-3	10-3-10-7		10-7