Основы молекулярной физики и термодинамики Статистический и термодинамический методы исследования

охлаждаемыми; можно применять также неохлаждаемые ловушки. Специальное рабочее вещество 
(например, алюмогель) помещают в один из отростков соединительной трубки вблизи откачиваемого 
объекта, которое поддерживается при температуре 300 °С. 
При 
достижении 
высокого 
вакуума 
алюмогель 
охлаждается до комнатной температуры, при которой он 
начинает поглощать имеющиеся в системе пары. 
Преимущество этих ловушек состоит в том, что с их 
помощью в откачиваемых объектах можно поддерживать 
высокий вакуум уже после непосредственной откачки в 
течение даже нескольких суток. 
Остановимся на некоторых свойствах ультраразреженных 
газов. Так как в состоянии ультраразрежения молекулы 
практически друг с другом не сталкиваются, то газ в этом 
состоянии не обладает внутренним трением. Отсутствие соударений между молекулами 
разреженного газа отражается также на механизме теплопроводности. Если при обычных давлениях 
перенос энергии молекулами производится «эстафетой», то при ультраразрежении каждая молекула 
сама должна перенести энергию от одной стенки сосуда к другой. Явление уменьшения 
теплопроводности вакуума при понижении давления используется на практике для создания 
тепловой изоляции. Например, для уменьшения теплообмена между телом и окружающей средой 
тело помещают в сосуд 
Дьюара
, имеющий двойные стенки, между которыми находится разреженный 
воздух, теплопроводность которого очень мала. 
Рассмотрим два сосуда 1 и 2, поддерживаемых соответственно при температурах Т
1
 и T
2
 (рис. 75) и 
соединенных между собой трубкой. 
Если длина свободного пробега молекул гораздо меньше 
диаметра соединительной трубки (<l><состояние газа характеризуется равенством давлений в обоих 
сосудах 
(р
1
=р
2
). 
Стационарное 
же 
состояние 
ультраразреженного газа (>>d), находящегося в двух 
сосудах, соединенных трубкой, возможно лишь в том случае, 
когда встречные потоки частиц, перемещающихся из одного со-
суда в другой, одинаковы, т. е. 
n
1
1
>=n
2
2
>, (49.1) где n
1
 и n
2
 — концентрации молекул в обоих сосудах, 1
> и 2
> —средние 
скорости молекул. Учитывая, что n= p/(kT) и =
√(8RT/(πM)), из условия 
(49.1) получаем 
т. е. в условиях высокого вакуума выравнивания давлений не происходит. 
Если в откачанный стеклянный баллон (рис. 76) на пружину 1 насадить 
слюдяной листочек 2, одна сторона которого зачернена, и освещать его, то 
возникнет разность температур между светлой и зачерненной поверхностями 
листочка. 
Из выражения (49.2) следует, что в данном случае разным будет и давление, т. 
е. молекулы от зачерненной поверхности будут отталкиваться с большей 
силой, чем от светлой, в результате чего листочек отклонится. Это явление 
называется радиометрическим эффектом. На радиометрическом эффекте 
основано действие радиометрического манометра.