如何確定冷自由空間

根據之前的自由空間測試流程圖中的過程C，在熱平衡時，根據質量平衡方程，可得到總的氣體的物質的量為：

（1）

上述方程可簡化為：

（2）

其中nt是總的氣體的物質的量，P3為此時的平衡壓力，Fm是歧管的因子（在前面的問題中有介紹），Vu為此時冷浴液面以上的樣品管體積，Tw是冷浴液面以上的區域溫度，VL是冷浴液面以下的樣品管體積，Tc是冷浴液面以下的區域溫度，FLC是冷浴液面以下的樣品管體積的因子。

在步驟2中

（3）

P2為此時的平衡壓力，Fm是歧管的因子，Ffw是熱自由空間因子。

因此，方程（2）可變為：

（4）

因為，

（5）

Vu為此時冷浴液面以上的樣品管體積，Vfw為冷自由空間體積，VL是冷浴液面以下的樣品管體積。

使用下列等式：

（6）

可得：

將方程（1）變形：

Ffc是冷自由空間因子。解出：

由此，即可解出冷自由空間體積

另外，還有一種獲取冷自由空間體積的方式，即從空管校準、樣品質量和樣品密度來進行計算。先建立空管的冷自由空間體積數據，然后根據樣品質量和樣品的真密度計算出樣品的真實體積，兩者的差值即為冷自由空間體積。