1874年,H. McLeodが発明した真空計.非凝縮性の低圧気体は,温度を一定とすれば一定量の気体については圧力と体積との間にpV = 一定の関係がある.この関係を使って真空度を測定するのがマクラウド真空計である.もっとも普通に用いられているものを図示する.測定しようとする装置を真空計につなぎ水銀だめの水銀を補助ポンプとリーク弁によってその面を上下させる.水銀面の上昇により圧力 p0,体積 V0 の気体を断面積AのC枝内に圧力p,体積Vに圧縮したとすると
pV = p0V0 = phA
p = p0 + h
(ただし,p,p0 は水銀柱の高さで表す)
これらの式から,
となる.V0 に対してAhを十分小さくとると,
真空計の感度を高くするためにはV0/Aを大きくすればよい.そのためには V0 を大きくし,Aを小さくすればよいが,V0 内の水銀を支えるためには V0 の大きさには限度があり,たかだか200~300 cm3 である.また毛管の太さもあまり細くすると表面降下現象があるので,普通は内径0.5 mm 程度のものが用いられている.測定気体中に水などの凝縮しやすい蒸気が含まれているときは,測定に誤差が大きくなる欠点がある.測定できる真空度の限界は 10-3 Pa までである.
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報
真空中の残留気体の体積を数千分の1程度に圧縮し、圧縮後の圧力および圧縮体積比から圧縮前の真空圧力を求める真空圧力計。マクラウドゲージともいう。1874年、マクラウドH. Mcleodが考案した。100~10-4パスカル程度の範囲の絶対測定が可能で、他の真空計を校正するための標準計器として用いられることが多い。上端を閉じた内径1ミリメートル程度の細管を備えた容積既知(通常100立方センチメートル)のガラス容器に真空を閉じ込め、この容器の下部から水銀面を押し上げて内部の気体を細管中に圧縮する。このときの圧力(正確には圧縮前の真空圧力と圧縮後の圧力との差)を水銀柱の高さの差として読み取り、一方、細管の目盛りから圧縮後の体積を知ることによって、ボイルの法則から真空圧力が求められる。精密な測定値を得るには、水銀の蒸気圧に関する補正が必要である。
[三井清人]
出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報
… 大気圧から,だいたい102Pa(約1Torr)までは,U字管に液体を入れてその液面の高さの差から圧力を読みとるマノメーターmanometerや,ブルドン管などの弾性変形量から内外圧力差を読みとる真空計が多く使われる。これ以下の圧力領域(中・高真空領域)では,圧力の直接測定は容易でなく,気体の圧縮操作を介在させたマクラウド真空計McLeod gaugeや,気体の圧力と関数関係にある他の物理量,例えば分子密度,入射頻度,粘度,熱伝導度などの測定から圧力を間接的に求める真空計による。実際に使用されている主要な真空計を表に掲げる。…
※「マクラウド真空計」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」
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