Проведено экспериментальное изучение процессов на поверхности металлического нагревателя (нити), определяющих физический механизм работы вакуумного датчика типа Пирани в широком интервале давлений 1000-10^-3 mbar для основных компонент воздуха: азота и кислорода. Показано, что в режиме стабилизации постоянной температуры нагревателя механизм отвода тепла газом с поверхности существенно меняется при изменении давления. При p=10^-3-10^-1 mbar тепло отводится молекулами, адсорбирующимися на поверхности поверх слоя хемосорбированных атомов азота или кислорода. При больших давлениях молекулярный слой оказывается практически полностью заполнен, и дополнительный отвод тепла осуществляется молекулами адсорбирующимися во второй (физадсорбционный) слой; при этом эффективность отвода тепла резко уменьшается, почти в 1000 раз в расчете на одну молекулу. Ключевые слова: измерение вакуума, датчик Пирани, вольфрам, азот, молекулярная хемосорбция, термическая десорбция.