真空(負圧)下だと粉末の浸透は促進する?

質問

機械の内部に、外側から、微笑な粉末を入れたいとき、真空(負圧)下だと、粉末の浸透は促進するでしょうか?
その理由は何でしょうか?

回答No.3

dahho

>真空容器内で、機械に向けて、微小粉末を勢いよく噴射させます。

なるほど、分かりました。
これも実は後者の場合と同じだと思います。
最初に真空にしてるので機械内部は真空。そこへ外から気体と粉末を一緒に噴射するということは、機械外部は噴射した気体の分だけ、わずかに気圧が高くなる（この気圧をΔPとします）ので、機械の外から内部へ気体が流れます。気体と一緒に粉末も入り込みます。

このとき、入り込む量は機械の外と中の気圧差に比例すると思います。
気圧差は、機械内部は真空0気圧なので、ΔP－0＝ΔP

一方、真空にせずに大気圧の場合には、機械の外の気圧1+ΔP
機械内部は1気圧なので、気圧差は(1+ΔP)－1＝ΔP

と同じになってしまいました。この考えがあっていれば、噴射した「気体プラス粉末」の量が同じなら、真空でも1気圧でも同じとなりそうです。
ここで、大気圧の場合も開放ではなくて完全に密閉容器に入れて噴射していることに注意です。そうしないと、噴射による気圧差が生じません。
（密閉容器がなくて大気圧で吹き付けただけのときは、気圧差は１－１＝０気圧で、粉末は入っていきません。）

と、理詰めだけで考えてみましたが、参考になればと思います。

補足

いやぁ、理詰めの展開で、大変参考になりました。
最後に一つだけ、
「と同じになってしまいました。この考えがあっていれば、噴射した「気体プラス粉末」の量が同じなら、真空でも1気圧でも同じとなりそうです。」
これは理解できました。
ただ、ほかの方の回答(一番最初)にあったのですが、真空中だと、機械の内部に「空気などの邪魔になるもの」がないので、真空の場合と密閉の大気圧の場合とで同じ気圧差だとしても、粉末が機械内部に入り込みやすい、とはいえないでしょうか?

回答No.2

dahho

これは、ざっと読むと2通りの意味がありますね。
ひとつは機械全体を真空容器に入れて、機械内部も外も真空になった状態で粉末入れる場合。
もうひとつは機械の外は大気圧で、機械の中だけ真空（負圧）にして外から粉末を入れる場合。

前者では、ひょっとすると、粉末の浸透は促進せず、逆にゆっくりになるかもしれません。微小な粉末は空気中に浮遊して、空気の流れと一緒に移動しますが、真空中では粉末は重力に引かれてそのまま落下してしまいます。ちょうど遠心分離機で粉末が全部下に落ちてしまうのと同じような状態ですね。落ちてしまうと、粉末は下方向には移動しますが、上や横には移動しにくいです。

後者の状況では、機械の中が負圧になっているので、常に機械の外から空気が流れ込んできて、浮遊している粉末も一緒に入り込んできます。空気の流れるところには粉末が浸透することになります。

負圧という言葉を使っているということは後者の状況である、可能性が高いと思います。

補足

ご回答ありがとうございました！
私の説明不足ですが、前者、つまり、ある容器内を真空にして、その中に機械を入れて、微小な粉末もその容器内に入れるという場合です。
ただ、確かにそのままでは機械の内部への浸透は真空だからといって変わらないと思います。
しかし、これの説明不足でしたが、この場合、真空容器内で、機械に向けて、微小粉末を勢いよく噴射させます。
この場合、噴射による微小粉末の機械内部への浸透は、大気圧よりも真空の方が促進すると言えるでしょうか？

回答No.1

oo14

空気（窒素、酸素、アルゴン、水蒸気等）の邪魔が減るから。

お礼

ご回答ありがとうございました!