إن تأثير التفريغ على درجة الحرارة متعدد الأوجه، ويتضمن تغيرات في الضغط وآليات انتقال الحرارة ونقاط غليان المواد. في الفراغ، يمكن أن يؤدي انخفاض الضغط في الفراغ إلى خفض درجة غليان السوائل، وتعزيز انتظام درجة الحرارة، وتغيير طريقة انتقال الحرارة.
انخفاض الضغط ودرجة الغليان:
في الفراغ، ينخفض الضغط بشكل كبير. ووفقًا لمعادلة كلاوزيوس-كلاوس-كلابيرون، يؤدي انخفاض الضغط إلى خفض درجة غليان السوائل. ويرجع ذلك إلى الحاجة إلى طاقة أقل للتغلب على الضغط الجوي والتسبب في تحول السائل إلى غاز. هذا التأثير مفيد بشكل خاص في عمليات مثل التقطير بالتفريغ، حيث يمكن أن تتبخر المذيبات المتطايرة عند درجات حرارة منخفضة، ويمكن للجزيئات المتبخرة أن تتكثف بعد ذلك على سطح مبرد.انتظام درجة الحرارة:
في أفران التفريغ، يمكن توزيع درجة الحرارة بشكل أكثر انتظامًا عبر المجموعة التي يتم تسخينها. وهذا أمر بالغ الأهمية في عمليات مثل اللحام بالنحاس، حيث يعد الحفاظ على درجة حرارة ثابتة أمرًا ضروريًا لسلامة المواد التي يتم ربطها. يتم تحقيق الاتساق من خلال أدوات التحكم الدقيقة في أفران التفريغ، والتي تسمح بتنظيم درجة الحرارة بشكل أفضل مقارنة بالطرق الأخرى مثل اللحام بالنحاس بالشعلة أو الحث.
نقل الحرارة في التفريغ:
في الفراغ، يحدث انتقال الحرارة في الفراغ بشكل أساسي من خلال الإشعاع، حيث يوجد عدد قليل من الجزيئات لتوصيل الحرارة أو نقلها. يتناسب معدل انتقال الحرارة الإشعاعي مع القوة الرابعة لدرجة الحرارة المطلقة (T)، كما هو موضح في قانون ستيفان-بولتزمان (e = C (T/100)^4). وهذا يعني أنه كلما زادت درجة الحرارة، يزداد معدل انتقال الحرارة بالإشعاع بشكل كبير. وتعد هذه الخاصية مفيدة في عمليات التسخين بالتفريغ، حيث يكون الهدف هو تسخين المواد دون التسبب في الأكسدة أو غيرها من الآثار الضارة التي يمكن أن تحدث في الهواء.
مستويات التفريغ وتأثيراتها:
