¿Qué es el vacío?

Es bien sabido que donde no hay nada hay un vacío . ¿Cómo es esto posible, ya que tenemos gas en todo el mundo y es trabajo del aire llenar los espacios vacíos? Entonces, ¿por qué el aire no se dispersa y llena esos lugares?

¿El vacío crea presión? En caso afirmativo, ¿por qué no hay presión entre las moléculas de los gases o cualquier otro lugar como el espacio exterior? Y si no, ¡entonces es largo! Si comenzamos a vaciar un vaso, crea presión (área de baja presión), y entonces, ¿por qué el vaso no tendría presión después de expulsar todo el aire?

Corrija dónde me equivoqué con una respuesta fácil de entender.

una razón por la cual el aire podría no "dispersarse y llenar esos lugares" es que hay una pared alrededor de este espacio .
¿Qué pasa en el espacio.
Hay gravedad que mantiene el aire en su lugar. Además, el vacío no está realmente vacío, hay muchos fotones y otras partículas en movimiento. Algunas de estas partículas tienen masa y algunas de ellas tienen al menos un impulso que puede ejercer presión.
¿Estás diciendo que aquí la gravedad le gana al vacío? Pero ahora estoy esperando una respuesta para '¿qué es el vacío?'

Respuestas (3)

Tienes razón: "La naturaleza aborrece el vacío". Es decir, donde no hay "nada", "algo" encontrará rápidamente su camino allí. Por eso es difícil mantener el escritorio ordenado...

Pero en serio, si evitas que "algo" llegue a la "nada", seguirás teniendo "nada". Por eso la gente construye cámaras de vacío. Es notablemente difícil hacer una aspiradora realmente buena en la tierra, ya que cualquier superficie que use para contener el vacío (por supuesto que realmente está "manteniendo algo fuera", pero en la tecnología de vacío a menudo se habla de mantener el vacío dentro) tienen una tendencia a emitir moléculas ocasionales. Esto puede ser gas adsorbido (una capa delgada de moléculas de gas que se adhirieron a la superficie), suciedad, cualquier cosa. Para hacer una buena aspiradora, necesita componentes realmente limpios y, por lo general, deben calentarse para ayudar a eliminar cualquier contaminación de la superficie.

En el espacio exterior, hay un vacío bastante bueno (pero no perfecto): he leído que hay alrededor de 50 átomos de hidrógeno por metro cúbico. Así que mires donde mires, de vez en cuando verás un átomo.

Entonces, no, para el propósito de su pregunta, el vacío no crea una presión para mantener las cosas afuera: es solo un espacio donde "las moléculas han sido retiradas" o "las moléculas tienen dificultades para llegar". Y no existe el vacío "perfecto".

¿ Nadie va a decir algo sobre 'partículas virtuales' ?
¿Pero el vacío intenta forzar a la molécula a desesperarse?
@dr.honey - no, no es así. Cuando una molécula entra en el vacío, simplemente continúa porque no hay nada con lo que chocar. No es necesario empujar, solo la primera ley de Newton.
@Gert - definitivamente no. OP es un chico curioso de 15 años...
DE ACUERDO. Me parece bien.
Espera... he estudiado que la atracción da más estabilidad y por eso la molécula debería forzar a las partículas (pueden ser contenedores) a dispersar toda el área por igual y aniquilar el vacío.
@dr.honey No tengo idea de lo que acabas de decir...
Lo siento... no estoy muy familiarizado con el inglés... y estoy en muy malas condiciones en este momento... por cierto, mi pregunta está relacionada con "¿qué hay entre las moléculas de aire-vacío... que ejercer una presión que debería permitir que las moléculas se acerquen entre sí
Razón n.º 2 por la que es difícil crear un vacío realmente bueno en la Tierra: a medida que aumenta el camino libre medio de las pocas partículas que quedan en la cámara, la probabilidad de que caigan a la salida disminuye.
Tu idea de la mala gestión del escritorio me hizo gracia :-)
@dr.honey Un vacío no es una cosa o una fuerza. Es la ausencia de gas en un espacio. Al igual que la ausencia de calor se llama frío, o la ausencia de luz se llama oscuridad. No es como si un espacio vacío fuera a "succionar" moléculas con fuerza. En cambio, otras moléculas tienden a empujar moléculas hacia el vacío.
Si las moléculas empujan a otra molécula... entonces es por el vacío... e indirectamente está atrayendo partículas hacia ella.

Primero, la parte 2 de su pregunta, como señalaron correctamente otros que en el espacio exterior 1) la gravedad contiene los gases cerca de la tierra y 2) los gases escapados tienen mucho volumen para llenar, por lo que la densidad se vuelve demasiado baja.

Ahora no hay nada como el vacío perfecto. Perfecto vacío significa 0 Partículas en volumen infinito.

Presión atmosférica, es decir, ~ 1 bar ( 10 3 mili bar o mbar) tiene ~ 10 19 partículas por cc. Si elimina el 10% de los átomos de una caja, se aplica una presión de casi 0,9 bar en esa caja, y si elimina el 99% de los átomos, se aplica una presión de casi 1 bar. Por lo tanto, en términos de presión 10 mbar es un vacío casi perfecto.

Como señalaron otros, se requiere una cámara de vacío para crear vacío. La cámara de vacío es un recipiente que evita que el aire exterior se llene y una bomba está conectada a la cámara que succiona el aire interior.

Por lo general, la cámara de vacío está sellada con sellos de goma o metal que llenan el espacio en las placas de metal y ayudan a crear el vacío. Idealmente, se puede hacer una cámara de vacío sellada permanentemente, pero eso no sería útil para los experimentos.

Podemos hacer un vacío del orden de 10 10 mbar en la tierra, todavía tiene ~ 10 6 partículas por cc. Estas partículas provienen principalmente de la evaporación de la superficie metálica de la cámara. puedes llamar 10 10 mbar casi un vacío perfecto.

Estaré feliz de ayudar más

EDITAR: En respuesta a tu comentario

Creo que necesitas leer un poco sobre la teoría cinética de los gases . En la primera aproximación, los átomos/moléculas de gas se tratan como bolas de billar. Cuando chocan entre sí, rebotan elásticamente. Cuando chocan con las paredes de un recipiente ejercen presión sobre la pared. En la primera aproximación, la presión aumenta linealmente con la densidad de la molécula. La velocidad/energía en la molécula de gas proviene de la energía térmica y es una medida de la temperatura.

Ahora imagine si hay un recipiente donde la presión dentro y fuera es la misma, entonces no hay diferencia de presión. Si disminuye la presión dentro del recipiente, la diferencia de presión aumenta.

presión interior PAG i norte norte i norte

presión exterior PAG o tu t norte o tu t

diferencia de presión Δ PAG = PAG o tu t PAG i norte

en este caso la diferencia de presión máxima es Δ PAG = PAG o tu t 0 = PAG o tu t

Por lo tanto, con el aumento del vacío, la diferencia de presión no puede aumentar linealmente sino que tiende hacia la diferencia de presión límite y esa es la presión atmosférica.

Aunque descuidemos la atracción entre las moléculas de gas (pero está ahí), eso no hará ninguna diferencia.

Debido a la atracción entre las moléculas de gas, la presión real de un gas real es un poco menor que la presión de un gas ideal. Este efecto es más pronunciado a temperaturas más bajas, pero dado que hemos eliminado la mayoría de las moléculas de gas, la distancia entre las moléculas de gas es bastante grande y eso hace que su atracción mutua sea insignificante.

Tengo que admitir que no pude entender muy bien parte de tu pregunta.

¿El vacío crea presión?

Creo que la presión y el vacío son opuestos entre sí. El vacío puede generar diferencia de presión pero en realidad es ausencia de presión.

esto tambien es confuso

En caso afirmativo, ¿por qué no hay presión entre las moléculas de los gases o cualquier otro lugar como el espacio exterior?

No creo que haya presión entre las moléculas de los gases. Cuando hablamos de la teoría cinética de los gases, hay dos tipos de cantidades, es decir, macroscópicas (cosas que podemos sentir o medir) y microscópicas (los procesos reales que están ocurriendo en el nivel de átomos/moléculas). La presión es una cantidad macroscópica. No hay presión entre las moléculas de los gases. Hay fuerza entre las moléculas de los gases y esta fuerza surge debido a la colisión de las moléculas. Por lo tanto, si la presión (o la densidad molecular) es demasiado baja (como en el espacio exterior), la colisión se vuelve cada vez más improbable y no se ejerce fuerza sobre los átomos/moléculas (durante mucho tiempo).

Vea cómo creamos vacío....... 1) aspirar aire, más área de baja presión 2) aspirar más aire, más área de baja presión 3) aspirar todo el aire, se debe crear una gran presión ... pero ¿por qué? no es el CASO ... si es así, ¿por qué las moléculas de aire no están solas y se vuelven más densas?
Presión de un gas pag norte . Ahora, si elimina solo el 99% de las moléculas, la presión se convierte en el 1% del valor inicial. Ahora, si elimina todos los átomos, la diferencia de presión aumenta en un 1%, por lo tanto, no aumenta mucho. Creo que esto aclarará tu duda. La diferencia de presión máxima entre la atmósfera y el vacío absoluto es de ~1 bar.
Entonces, la presión aumenta pero es insignificante ... ahora mi pregunta es por qué, no hay atracción en la molécula de gases que es un espacio vacío.
@ dr.honey, consulte la pregunta editada para obtener una respuesta elaborada.

Intentaré responder a sus preguntas y sugerir algunas correcciones a sus declaraciones.

Es bien sabido que donde no hay nada hay un vacío.

Bueno, técnicamente hablando, esta afirmación no es cierta. Además es filosóficamente dudoso. Hay un documental muy bonito presidido por Neil Tyson donde unos pocos científicos discuten sobre "nada". Puedes ver en este documental que no es muy fácil decidir si realmente no existe nada en el universo pero el vacío, al menos técnicamente, no tiene nada que ver con la nada.

¿Qué es el vacío, entonces?
Desafortunadamente, la respuesta que obtenga a esta pregunta depende en gran medida de a quién le pregunte. El concepto de vacío en la mente de un físico teórico no es el mismo que el de un físico experimental o el de un ingeniero. Teniendo en cuenta que sus siguientes preguntas son muy realistas, supongo que está interesado en lo que un físico experimental piensa sobre el vacío. Si es así, se puede definir el vacío como una región del espacio, en su mayoría cerrada, que tiene una presión más baja que los alrededores. Un físico experimental en general define tres regímenes de vacío diferentes:
vacío aproximado: 1000 10 4   metro b a r
alto vacío: 10 5 10 9   metro b a r
ultra alto vacío: < 10 9   metro b a r .

Un comentario final aquí: técnicamente no es posible tener un recipiente, contenedor, cámara que esté completamente, completamente, 100% libre de gases. Por qué este es el caso se explica de alguna manera en las respuestas anteriores.

¿Cómo es esto posible, ya que tenemos gas en todo el mundo y es trabajo del aire llenar los espacios vacíos? Entonces, ¿por qué el aire no se dispersa y llena esos lugares?

Supongo que aquí cuando dices "esos espacios" te refieres al espacio exterior. Nuestro planeta está rodeado de aire (nuestra atmósfera) y es la gravedad la que mantiene el aire alrededor de la tierra y no se escapa al espacio exterior. Por ejemplo, la gravedad de Marte no es lo suficientemente fuerte como para mantener una atmósfera similar a la nuestra alrededor de Marte.

¿El vacío crea presión?

Si y no. Como se explicó anteriormente, el vacío es "falta de presión". Si tiene vacío en algún lugar, tiene una presión más baja que los alrededores. Por lo tanto, hay una presión hacia el vacío desde el entorno, pero no al revés.

¿Por qué no hay presión entre las moléculas de los gases o cualquier otro lugar como el espacio exterior?

La presión se define como fuerza por área. Eso significa que dondequiera que tengas algún tipo de fuerza puedes pensar conceptualmente que hay algún tipo de presión. Dado que es casi imposible tener una región del espacio donde no haya partículas, eso significa que siempre hay algún tipo de presión en todas partes. Tal vez a veces tan bajo que nuestros dispositivos más elegantes hoy en día no pueden medir la presión.