Baleiro

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

Na Física, o baleiro ou vacuo é a ausencia de materia (moléculas, átomos...) nun volume de espazo. Un vacuo parcial é expresado en unidades de presión. No sistema de medidas SI, a unidade para a presión chámase Pascal (Pa). A presión tamén pode ser expresada como unha percentaxe da presión atmosférica usando o bar ou a escala barométrica.

[editar] Graos do vacuo

presión atmosférica = 760 torr ou 100 kPa
aspirador = cerca de 300 torr ou 40 kPa
bomba de vacuo mecánica = cerca de 10 millitorr ou 1.3 Pa
próximo do espazo = cerca de 10^-6 torr ou 130 μPa
presión na Lua = cerca de 10^-8 torr ou 1.3 μPa
Cámara de vacuo cryopump MBE (molecular bean epitaxy) = 10^-9 - 10^-11 torr
espazo interestelar = cerca de 10^-10 torr ou 13 nPa

[editar] Criando un vacuo

Ao criarse un baleiro parcial, a materia no volume evacuándose flue diferentemente baixo presións diferentes, nunha forma baseada nas leis da dinámica de fluidos. Inicialmente, unha bomba de baleiro pode usarse para retirar o material. Como as moléculas interaccionan entre si, empurran as súas veciñas no que se designa por fluxo viscoso. Cando a distancia entre as moléculas aumenta, as moléculas interaccionan coas paredes da cámara máis frecuentemente que outras moléculas e a extracción por compresión xa non é efectiva. Nesta altura, o sistema entrou nun estado chamado de vaciamento molecular, onde a velocidade de cada molécula é aproximadamente aleatoria. Métodos para retirar o gas permanecente inclúen os seguintes:

Converter as moléculas de gas ao seu estado sólido conxelándoas, chamado crioxénico ou cryotrap
Converténdoas ao estado sólido ao combinalas electricamente con outros materiais, chamado de compresión iónica (en inglés: ion pump/ion pumping)
Uso doutra bomba especializada. Exemplos son a bomba turbomolecular ou bomba de difusión.

A presións extremadamente baixas, a saída do gas (outgassing) do vacillame en vacuo ocorre ao longo dalgún tempo. Mesmo se un alto vacuo se xera nun contenedor hermeticamente selado, non hai garantía de que unha adecuadamente baixa presión vaia continuar, a non ser que se asegure que haxa unha saída (outgassing). Esta (outgassing) é xeralmente peor a temperaturas maiores. Mesmo materiais que non son considerados absorbentes van expulsar (outgas). O vapor de auga é un compoñente (outgas) primario, mesmo en envases de metal duro (tales como aceiro inoxidábel ou titanio).

A saída do gas (outgassing) pode ser reducida pola disecación anteriormente á compresión do vacuo. Envases marcados (lined) cun material altamente gas-permeábel tal como o paladio (que é unha esponxa de hidróxeno de alta capacidade) crían especiais problemas de saída do gas.

[editar] O baleiro mecano-cuántico

A Física cuántica revela que mesmo un vacuo ideal, cunha presión medida de cero torr, non está verdadeiramente baleiro. Unha razón para isto é que as paredes da cámara de vacuo emiten luz baixo a forma de radiación de corpo negro (black-body radiation): luz visíbel se elas estiveren a unha temperatura de millares de graos, luz infra-vermella se elas estiveren máis frías. Esta sopa de fotóns estará en Equilibrio Termodinámico coas paredes e consecuentemente pódese dicir que o vacuo ten unha determinada temperatura. Máis fundamentalmente, na Mecánica Cuántica hai flutuacións no vacuo. Isto poderá ser responsábel do valor observado da constante cosmolóxica.