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Vacío
Llamaremos “hacer vacío” a remover en forma parcial el aire de adentro de un recipiente hermético
Para qué o por qué queremos hacer vacío?
Uso industrial
“Limpieza” en un experimento
Aislación térmica
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Presión
Unidades
Pascal = 1 Nw/m2
bar = 100000 Pascal
1 Atm = 760 mmHg = 101325 Pascal = 1.01325 bar
1 mbar = 0.75 Torr = 100 Pascal
mmHg = Torr (en honor a Torricelli)
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Presión
Rangos
Vacío medio 0.1 a 10-3 Torr
Alto vacío 10-3 a 10-8 Torr
Ultra alto vacío 10-8 a 10-12 Torr
Bajo vacío (Rough vacuum) 1 atm a 0.1 Torr
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Presión
Rangos
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Propiedades de los gases (y vapores)
Densidades altas (presiones altas) fluído compresible
Se lo describe con las ecuaciones de Navier-Stokes.El flujo puede ser laminar o turbulento
Densidades bajas (presiones bajas) gas ideal
Se lo describe como una colección de partículasHay que usar métodos estadísticos
Simulador (modelo cinético de los gases)http://intro.chem.okstate.edu/1314F00/Laboratory/GLP.htm
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Propiedades de los gases (y vapores)
Gas de Van der Waals
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Valores numéricos para gas a baja presión
Número de partículas que golpean una superficie por unidad de tiempo
Distribución de Maxwell-Boltzmann
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Valores numéricos para gas a baja presión
Camino libre medio
Aire a T ambiente
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Valores numéricos para aire (N2 25oC)
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Definiciones sobre flujos de gas
Vamos a hacer una descripción en términos de • flujos • diferencias de presión
Es análogo a la descripción de un circuito eléctricoen términos de
• corriente• diferencias de voltaje
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P2 P1
Flujos
Velocidad de bombeo
Caudal
dVdV
dtdt
Si P es estacionaria
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Como hacemos vacío?
Las dos bombas de vacío mas comunes son:
1)Bomba mecánica para bajar la presión hasta 10-2 Torr
2)Bomba difusora para bajar la presión hasta 10-8 Torr
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Bomba de vacío mecánica
Patentada por Charles C. Barnes el 16 de junio de 1874
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Bomba de vacío mecánica
Patentada por Charles C. Barnes el 16 de junio de 1874
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Bomba de vacío mecánica
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Bomba difusora
Introducida por Wolfgang Gaede en 1915
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Bomba difusora
1 l/s = 3.6 m3/h
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CámaraCámara
Sistema de bombeo
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CámaraCámara
V1V1
V2V2
V3V3
V4V4
M1M1
M2M2
M3M3
Sistema de bombeo
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Sistema de bombeo
CámaraCámara
V1V1
V2V2
V3V3
V4V4
M1M1
M2M2
M3M3
H2O
LN2LN2
Baffle Chevronrefrigerado por agua
Trampa de Nitrógeno líquido