เราจะทำให้แรงดันเท่ากันได้อย่างไร?
บ่อยครั้งเราจะพบปริมาตร 2 ค่าของแก๊สภายใต้สภาวะที่แตกกัน ยกตัวอย่างเช่น เครื่องแพ็คสุญญากาศ เครื่องนี้จะปล่อยอากาศออกสู่ชั้นบรรยากาศ โดยมีวาล์วเชื่อมต่อไปที่ถังสุญญากาศเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการใช้งานครั้งต่อไป มาดูกันว่าถ้าเราเปิดวาล์ว จะมีอะไรเกิดขึ้นบ้าง?
ถ้าเราเปิดวาล์ว โมเลกุลจากฝั่งถังแรงดันสูงจะเคลื่อนที่ไปยังถังสุญญากาศที่มีแรงดันต่ำกว่าจนทั้งสองถังมีแรงดันเท่ากันพอดี การคำนวนแรงดันรวมนั้นง่ายมาก เราสามารถทำไ้โดยใช้กฎของแก๊ส การคำนวนโดยละเอียดนั้นทำได้โดยแรงดัน อุณหภูมและปริมาตรของแต่ละถังเพื่อคำนวนหาจำนวนโมเลกุลที่มีในแต่ละถัง จากนั้นเราสามารถรวมโมเลกุลของแก๊ส และระบุจำนวนของแก๊สได้ ในที่สุดเราก็ได้ปริมาตรอันใหม่และใช้แรงดันรวมทั้งสองถัง คำนวนว่าถ้าเราเติมทั้งสองถังจนเต็ม ปริมาตรของแก๊สอยู่ที่เท่าไหร่
เราสามารถทำให้มันง่ายขึ้นโดยกำหนดค่าอุณหภูมิคงที่ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้สูตรตามนี้
P1V1 + P2V2 = P3V3
P = Pressure
V = Volume
ดังนั้นหากถังของเรามีขนาด 50 ลิตร ที่แรงดันบรรยากาศ แต่ถังสุญญากาศมีขนาด 2000 ลิตร ที่แรงดัน 100 มิลลิบาร์สัมบูรณ์ เราจะสามารถคำนวนหาแรงดันมวลได้อย่างรวดเร็ว ในทางปฏิบัติ การสร้างสุญญากาศนั้นจะเกิดขึ้นอย่างกระชับและรวดเร็วของเวลาทั้งหมด ถังสุญญากาศถูกใช้จนเหลือ 100 มิลลิบาร์สมบูรณ์และถูกสร้างขึ้นใหม่ระหว่างรอชิ้นงานต่อไป
ระบบสุญญากาศแบบรวมศูนย์ออกแบบจากความรู้และระยะเวลาแบบวงรอบ โดยที่ระบบท่อทั้งหมดในระบบสุญญากาศจะถูกคำนวน ดังนั้นท่อมันยังคงไม่ได้ถูกทำให้มีแรงดันจากภายนอกเข้ามา
แน่นอนเรานำเสนอปั๊มลมสุญญากาศแบบความเร็วแปรผัน ซึ่งจะควบคุมแรงดันในระบบสุญญากาศแบบรวมศูนย์ ทำให้ง่ายขึ้นกว่าแต่ก่อน