真空玻璃管(真空是什么原理)
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2023-11-16
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1. 真空玻璃管,真空是什么原理?
真空的原理是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态,是一种物理现象。在“虚空”中,声音因为没有介质而无法传递,但电磁波的传递却不受真空的影响。事实上,在真空技术里,真空系针对大气而言,一特定空间内部之部份物质被排出,使其压力小于一个标准大气压,则我们通称此空间为真空或真空状态。真空常用帕斯卡(Pascal)或托尔(Torr)做为压力的单位。在自然环境里,只有外太空堪称最接近真空的空间。
1641年意大利数学家托里拆利在一根长管子内加满水银,然后很缓慢的将管口倒转在一个盛满水银的盆内,管子内水银柱的末端是 76 厘米高。这时玻璃管最上方无水银地带是真空状态。这一实验为“托里拆利实验”,完成实验的玻璃管为“托里拆利管”。
爱因斯坦在用场论观点研究引力现象时,已经认识到空无一物的真空观念是有问题的,他曾提出真空是引力场的某种特殊状态的想法。首先给予真空崭新物理内容的是P.A.M.狄拉克。狄拉克于1930年为了摆脱狄拉克方程负能解的困境,提出真空是充满了负能态的电子海。
2. 光波与声波为什么在真空中一个可以传播?
在回答这个问题之前,我们要弄先明白真空是什么。
真空是怎么被发现?1641年意大利数学家托里拆利在一根长为1m的管子内加满水银,然后很缓慢的将管口倒转在一个盛满水银的盆内,这时管子内水银柱的高度降为 76 cm,而玻璃管最上方无水银的24cm地带就是“真空”状态。
简单来说,就是把一个密闭空间内的空气抽出来之后,就产生了真空。
物理学中给真空的定义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空。
事实上,物理学中的真空是相对地球大气而言的,在地球大气层之外的宇宙太空才是最接近真空的。
这是因为在太空里没有地球大气所包含的各种氮、氧、氩、二氧化碳、水等分子。
有趣的是,据NASA的科学家称,外太空的味道闻起来类似于煎牛扒、加热后的金属或者焊接东西的味道。
在简单的了解真空是什么之后,我们再来讨论光波和声波能否在真空中传播、以及怎么传播。
光波物理学中定义光是指所有的电磁波谱,光是由光子为基本粒子组成,具有粒子性与波动性,所以也称为波粒二象性。
人眼只能看到电磁波谱的一小部分。可见光谱范围大约为390~760nm,不可见光有红外线(波长大于760nm),紫外线(波长小于380nm),x射线及远红外线等。
光波与声波虽然类似,但并不相同,光波属于电磁波,所以光的传播不需要介质,并且光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。
电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动。
例如,在无线电广播中,人们先将声音信号转变为电信号,然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,这就是无线广播的大致过程。
一般来说,凡是电磁波(也就是广义上的“光”)在真空中的传播速度都是一样的,约为30万公里/秒(真空中光传播的速度是宇宙间物质运动的最快速度)。,但不同的介质对不同波长的光的阻碍作用是不同的,所以光在不同的介质中速度是不同的。
光速的计算方式真空中光的波速为c,它等于波长λ和频率f的乘积
c=λv
目前公认的光速数值是:
c=299792.458km/s≈3×10^5km/s
声波首先来说,在真空中没有可供声波传导的介质,所以声波在真空中是不可传播的。
下面简单来说说声波如何传播:
声音的本质是声波,而声波是一种机械波,需要依靠弹性介质来传播。声波前进的过程是相邻的介质粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,但它们自己仍旧在原地振荡,也就是说介质粒子并不跟着声波前进。
具体来说,就是声源的振动引起临近的介质跟着一起振动,形成了疏密相间的纵波(波的传播方向与振动方向一致),并向四面八方扩散开来,这就是声波产生的原因。
按频率来分的话,频率为20Hz~20kHz之间的声波称为可听波,即人耳能分辨的声波;频率低于20Hz的声波称为次声波;频率在20kHz~1GHz的声波称为超声波;频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。
声波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大,则音速愈快。在空气中,音速又会依空气之状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。如攝氏零度的海面音速约为 331.5m/s(1193 km/h);一万米高空之音速约为 295m/s(1062 km/h);另外每升高1摄氏度,音速就增加0.607m/s。
如何测量和计算声波速度在1635年有人用枪声来测声速,以后方法又不断改进,到1738年巴黎科学院利用炮声进行测量,测得结果折合为0℃时声速为332米/秒,与目前最准确的数值331.45米/秒只差0.15%,这在当时“声学仪器”只有停表和人耳和情况下,的确是了不起的成绩。经过严格推导,声速公式为:
式中ρ为介质的密度;K称为体积弹性模量,dp、dρ分别为压强和密度的微小变化。对于液体和固体,K和ρ随温度和压强的变化很小,主要是随介质不同而异,所以在同一介质中,声速基本上是一个常数。对于气体,K和ρ随压强和温度的变化很大,故按体积弹性模量的定义,以用下式计算更为方便:
3. 太阳能集热器的内外层玻璃管之间为什么是真空的?
因为光可以在真空状态下传播,而热量不能在真空状态下传播,所以太阳能集热器把吸收到的阳光热量牢牢的保存住,这样才能很好的获取热量、利用热量、使用热量。所以真空是最理想的保温形态,比如真空杯之类的。
4. 太阳能热水器玻璃管是通用的吗?
不能通用。
太阳能热水管全称为全玻璃真空集热管,根据设计要求,随着生产技术的提高,形成了四大类型。
1、直径47mm系列,长度1米、1.2米、1.5米、1.6米、1.8米;
2`直径58mm系列,长度1.5米、1.6米、1.8米、2.0米;
3、直径70mm系列,
4、直径100mm系列。
因其直径、长度的不同,所以不能通用。
5. 中间管道是真空吗?
真空的。
真空状态下,玻璃管内汞蒸气气压已经饱和。
蒸发液化平衡。所以不影响度数及膨胀系数。
另外,就算是空气氮气什么的。也不用担心。
压缩液体。几乎是不可能的。
所以,就那点空气。
很跟你在海底放了个屁一样。
瞬间压缩,泡都没个。
6. 太阳能真空管的作用?
太阳能热水器的真空管主要是起到吸收热量和保温的作用 真空管具有吸收热能的作用。真空管一般由真空玻璃管组成。水在真空管内吸收热量升温后,上面的热水进入水箱,同时水箱中的冷水进入真空管中下部形成自然循环。
在环境温度相对较低时,真空管的热效率比较高,这是由于真空管本身的保温性能比较好,不怕冰冻,所以适合环境温度0°一下。缺点:不具备排污功能和抽真空的封口处容易损坏。
7. 太阳能玻璃管无端炸管是为什么?
应"首页"邀答!
答:太阳能玻璃管无端炸管要具备两个条件:a太阳光照射强烈时水沸腾产生气压大,出气孔受阻玻璃管产生爆裂、b太阳光照射强烈时用完了水接着上冷水,玻璃管突然热胀冷缩而爆烈(如同被烫过的瓶子突然放进冷水即炸裂一个道理)。
所谓太阳能热水器,就是利用保暖开水瓶内胆双层抽真空隔绝散热原理,实际就是一个长菅儿热水瓶内胆,管胆最下也有抽真空的小嘴儿,上口套在保温水箱上,下方倾斜排放的太阳能管,当管内温度升高时即产生热扩散将上面水箱的冷水加热,当你洗澡时只能将上方保温水箱的储水放完,但是下方玻璃管内的水由于开口在上,水是放不掉的。
因为黑色吸热快,就利用这个原理只要在玻璃管内层胆壁外涂上黑色(好的产品质量高,制造工艺好,不易因压力而炸裂)、黑色涂层达12层,而且均匀细腻吸收太阳光好,只要太阳光一照,管内水即发热发烫到沸腾。
我家的太阳能管十几年没有炸过管子,因为我们坚持只在夜里上水,冬天不上水不用水,平时只要玻璃管壁没有沸水的温度,当注入冷水时都不会突然收缩炸管的。
谢谢!
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1. 真空玻璃管,真空是什么原理?
真空的原理是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态,是一种物理现象。在“虚空”中,声音因为没有介质而无法传递,但电磁波的传递却不受真空的影响。事实上,在真空技术里,真空系针对大气而言,一特定空间内部之部份物质被排出,使其压力小于一个标准大气压,则我们通称此空间为真空或真空状态。真空常用帕斯卡(Pascal)或托尔(Torr)做为压力的单位。在自然环境里,只有外太空堪称最接近真空的空间。
1641年意大利数学家托里拆利在一根长管子内加满水银,然后很缓慢的将管口倒转在一个盛满水银的盆内,管子内水银柱的末端是 76 厘米高。这时玻璃管最上方无水银地带是真空状态。这一实验为“托里拆利实验”,完成实验的玻璃管为“托里拆利管”。
爱因斯坦在用场论观点研究引力现象时,已经认识到空无一物的真空观念是有问题的,他曾提出真空是引力场的某种特殊状态的想法。首先给予真空崭新物理内容的是P.A.M.狄拉克。狄拉克于1930年为了摆脱狄拉克方程负能解的困境,提出真空是充满了负能态的电子海。
2. 光波与声波为什么在真空中一个可以传播?
在回答这个问题之前,我们要弄先明白真空是什么。
真空是怎么被发现?1641年意大利数学家托里拆利在一根长为1m的管子内加满水银,然后很缓慢的将管口倒转在一个盛满水银的盆内,这时管子内水银柱的高度降为 76 cm,而玻璃管最上方无水银的24cm地带就是“真空”状态。
简单来说,就是把一个密闭空间内的空气抽出来之后,就产生了真空。
物理学中给真空的定义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空。
事实上,物理学中的真空是相对地球大气而言的,在地球大气层之外的宇宙太空才是最接近真空的。
这是因为在太空里没有地球大气所包含的各种氮、氧、氩、二氧化碳、水等分子。
有趣的是,据NASA的科学家称,外太空的味道闻起来类似于煎牛扒、加热后的金属或者焊接东西的味道。
在简单的了解真空是什么之后,我们再来讨论光波和声波能否在真空中传播、以及怎么传播。
光波物理学中定义光是指所有的电磁波谱,光是由光子为基本粒子组成,具有粒子性与波动性,所以也称为波粒二象性。
人眼只能看到电磁波谱的一小部分。可见光谱范围大约为390~760nm,不可见光有红外线(波长大于760nm),紫外线(波长小于380nm),x射线及远红外线等。
光波与声波虽然类似,但并不相同,光波属于电磁波,所以光的传播不需要介质,并且光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。
电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动。
例如,在无线电广播中,人们先将声音信号转变为电信号,然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,这就是无线广播的大致过程。
一般来说,凡是电磁波(也就是广义上的“光”)在真空中的传播速度都是一样的,约为30万公里/秒(真空中光传播的速度是宇宙间物质运动的最快速度)。,但不同的介质对不同波长的光的阻碍作用是不同的,所以光在不同的介质中速度是不同的。
光速的计算方式真空中光的波速为c,它等于波长λ和频率f的乘积
c=λv
目前公认的光速数值是:
c=299792.458km/s≈3×10^5km/s
声波首先来说,在真空中没有可供声波传导的介质,所以声波在真空中是不可传播的。
下面简单来说说声波如何传播:
声音的本质是声波,而声波是一种机械波,需要依靠弹性介质来传播。声波前进的过程是相邻的介质粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,但它们自己仍旧在原地振荡,也就是说介质粒子并不跟着声波前进。
具体来说,就是声源的振动引起临近的介质跟着一起振动,形成了疏密相间的纵波(波的传播方向与振动方向一致),并向四面八方扩散开来,这就是声波产生的原因。
按频率来分的话,频率为20Hz~20kHz之间的声波称为可听波,即人耳能分辨的声波;频率低于20Hz的声波称为次声波;频率在20kHz~1GHz的声波称为超声波;频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。
声波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大,则音速愈快。在空气中,音速又会依空气之状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。如攝氏零度的海面音速约为 331.5m/s(1193 km/h);一万米高空之音速约为 295m/s(1062 km/h);另外每升高1摄氏度,音速就增加0.607m/s。
如何测量和计算声波速度在1635年有人用枪声来测声速,以后方法又不断改进,到1738年巴黎科学院利用炮声进行测量,测得结果折合为0℃时声速为332米/秒,与目前最准确的数值331.45米/秒只差0.15%,这在当时“声学仪器”只有停表和人耳和情况下,的确是了不起的成绩。经过严格推导,声速公式为:
式中ρ为介质的密度;K称为体积弹性模量,dp、dρ分别为压强和密度的微小变化。对于液体和固体,K和ρ随温度和压强的变化很小,主要是随介质不同而异,所以在同一介质中,声速基本上是一个常数。对于气体,K和ρ随压强和温度的变化很大,故按体积弹性模量的定义,以用下式计算更为方便:
3. 太阳能集热器的内外层玻璃管之间为什么是真空的?
因为光可以在真空状态下传播,而热量不能在真空状态下传播,所以太阳能集热器把吸收到的阳光热量牢牢的保存住,这样才能很好的获取热量、利用热量、使用热量。所以真空是最理想的保温形态,比如真空杯之类的。
4. 太阳能热水器玻璃管是通用的吗?
不能通用。
太阳能热水管全称为全玻璃真空集热管,根据设计要求,随着生产技术的提高,形成了四大类型。
1、直径47mm系列,长度1米、1.2米、1.5米、1.6米、1.8米;
2`直径58mm系列,长度1.5米、1.6米、1.8米、2.0米;
3、直径70mm系列,
4、直径100mm系列。
因其直径、长度的不同,所以不能通用。
5. 中间管道是真空吗?
真空的。
真空状态下,玻璃管内汞蒸气气压已经饱和。
蒸发液化平衡。所以不影响度数及膨胀系数。
另外,就算是空气氮气什么的。也不用担心。
压缩液体。几乎是不可能的。
所以,就那点空气。
很跟你在海底放了个屁一样。
瞬间压缩,泡都没个。
6. 太阳能真空管的作用?
太阳能热水器的真空管主要是起到吸收热量和保温的作用 真空管具有吸收热能的作用。真空管一般由真空玻璃管组成。水在真空管内吸收热量升温后,上面的热水进入水箱,同时水箱中的冷水进入真空管中下部形成自然循环。
在环境温度相对较低时,真空管的热效率比较高,这是由于真空管本身的保温性能比较好,不怕冰冻,所以适合环境温度0°一下。缺点:不具备排污功能和抽真空的封口处容易损坏。
7. 太阳能玻璃管无端炸管是为什么?
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答:太阳能玻璃管无端炸管要具备两个条件:a太阳光照射强烈时水沸腾产生气压大,出气孔受阻玻璃管产生爆裂、b太阳光照射强烈时用完了水接着上冷水,玻璃管突然热胀冷缩而爆烈(如同被烫过的瓶子突然放进冷水即炸裂一个道理)。
所谓太阳能热水器,就是利用保暖开水瓶内胆双层抽真空隔绝散热原理,实际就是一个长菅儿热水瓶内胆,管胆最下也有抽真空的小嘴儿,上口套在保温水箱上,下方倾斜排放的太阳能管,当管内温度升高时即产生热扩散将上面水箱的冷水加热,当你洗澡时只能将上方保温水箱的储水放完,但是下方玻璃管内的水由于开口在上,水是放不掉的。
因为黑色吸热快,就利用这个原理只要在玻璃管内层胆壁外涂上黑色(好的产品质量高,制造工艺好,不易因压力而炸裂)、黑色涂层达12层,而且均匀细腻吸收太阳光好,只要太阳光一照,管内水即发热发烫到沸腾。
我家的太阳能管十几年没有炸过管子,因为我们坚持只在夜里上水,冬天不上水不用水,平时只要玻璃管壁没有沸水的温度,当注入冷水时都不会突然收缩炸管的。
谢谢!
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