Слово «вакуум» латинского происхождения. Оно обозначает пустое пространство. На практике его используют для обозначения состояния газа в любом замкнутом пространстве при давлении ниже атмосферного. Многие из нас знают, что газ представляет собой скопление молекул. Воздух, которым мы дышим, является смесью множества молекул различных газов. Авогадро установил, что моль любого газа занимает объем 22,4 литра, и содержит 6,02•1023 молекул при нормальных температуре и давлении. При атмосферном давлении и комнатной температуре воздух, как и любой другой газ, объемом в 1 кубический сантиметр, содержит приблизительно 2,69•1019 молекул, которые совершают беспорядочное (хаотичное) движение. Для получения вакуума в замкнутом объеме часть газовых молекул следует удалить. Поэтому если откачивать объем в 1 кубический сантиметр, до 1•10-3 торр, то есть до общепринятого при термообработке в вакуумной электропечи давления, то в рабочем пространстве остается 3,53•1013 молекул. Это больше половины количества газовых молекул до начала получения вакуума! Поэтому знание количества газа в рабочем пространстве вакуумной электропечи важно для оценки его возможного влияния на термовакуумные процессы. Для характеристики степени вакуума (разрежения, иногда говорят о качестве или глубине вакуума) используются обычно термины, которые приведены в Таблице, где указаны также области давления и число молекул в 1 см3 пространства. Очевидно, что никакой физически достижимый вакуум (включая космической пространство) не является абсолютным — в нем всегда присутствуют молекулы газа.
| Степень вакуума (разрежение) по верхней границе |
Давление, торр (мм.рт.ст.) |
Количество молекул в 1 см3 при 300 К |
| Атмосферное давление | 760 | 2,69·1019 |
| Низкий вакуум | 100 | 3,5·1018 |
| Средний вакуум | 1 | 3,5·1016 |
| Высокий вакуум | 10-3 | 3,5·1013 |
| Сверхвысокий вакуум | 10-9 | 3,5·107 |
| Космическое пространство | 10-16 | 4 |