Миллионные доли атмосферы

Изучая свойства различных веществ при низких температурах, исследователи обратили внимание на интересную особенность древесного угля. Хорошо обожжённый и высушенный уголь при очень низких температурах прекрасно поглощает газы. Этим свойством древесного угля пользуются для создания сильно разрежённой атмосферы или, как говорят, для получения вакуума, то-есть пустоты.

Пусть требуется удалить атмосферный воздух из какого-либо специального прибора, например, из трубки Гейслера, предназначенной для изучения электрического разряда в пустоте. Для этого достаточно соединить внутреннюю область трубки с погружённым в жидкий воздух сосудом, содержащим древесный уголь. Охлаждённый уголь очень быстро вберёт в себя почти весь атмосферный воздух, находящийся в трубке. Таким простым приёмом удаётся получить высокую степень разрежения воздуха, измеряемую миллионными и даже десятимиллионными долями атмосферы. Описанным свойством древесного угля пользуются для создания совершенной теплоизоляции – пустоты – в сосудах, предназначенных для хранения и перевозки жидких газов. Такие сосуды делаются из металла и имеют две стенки. Во внутреннюю стенку сосуда вделывается металлическая трубка, в которую насыпается древесный уголь. При наполнении сосуда жидким воздухом уголь автоматически поддерживает разрежение, несмотря на то, что некоторое количество атмосферного воздуха может проникать через поры в металле. С течением времени поглотительная способность угля уменьшается, уголь как бы насыщается газом. Сосуды приходится перезаряжать новым углём. Однако прежние свойства древесного угля легко восстанавливаются: при нагревании до 100 – 200 градусов при пониженном давлении уголь теряет поглощённый газ. Таким образом, одну и ту же порцию угля можно применять много раз.

Сосуды, снабжённые углём и предназначенные для хранения жидкого воздуха, вмещают от 5 до 25, а иногда и более литров (рис. 6). В течение часа из такого сосуда испаряется меньше двухсотой части содержащейся в нём жидкости.

Жидкий воздух применяется во многих областях техники, особенно там, где нужны очень низкие температуры.

В машиностроении нередко требуется прочно насадить одну деталь на другую, например стальной диск турбины на её ось. Раньше, а кое-где и теперь, диск нагревали. При повышении температуры металл расширялся и отверстие в диске увеличивалось. Нагретый диск легко насаживался на ось и плотно охватывал её при охлаждении. Однако нагревание громоздких колёс турбины или других машин часто представляет собою довольно сложную и ответственную операцию. При неправильном нагреве легко можно вызвать искривление диска или ухудшение его механических свойств.

Гораздо проще произвести такую же насадку, используя жидкий воздух. Сравнительно тонкая ось турбины быстро охлаждается этой сверххолодной жидкостью и размер её резко уменьшается. В таком виде ось легко вставляется во втулку колеса или диска. Проходит немного времени, температура металла повышается, диаметр оси увеличивается и диск накрепко соединяется с осью.

Дата добавления: 2015-07-08