Dispense di Fisica e Tecnologia del Vuoto

EsempioSupponiamo di avere a disposizione una pompa da vuoto che, alla pressione p o =10 -6 mbar ha una portata volumetrica (indicata spesso dai costruttori di pompe davuoto come velocità di pompaggio) S =100 l/s. La pompa è connessa ad una cameraa vuoto tramite, un tronco di cono e due condotti cilindrici disposti ad L. Ledimensioni dei condotti sono riportate in figura. Vogliamo dedurre quale sia lapressione finale p 1 a cui si porta la camera da vuoto a regime.(Si noti l’uso di unità di misura diverse da quelle del sistema internazionale. Si trattadell’usuale problema in cui il fisico si trova ad operare partendo da dati forniti dagliingegneri delle case costruttrici di materiale da vuoto.)cbPompa p o R 1a2 R 2a = b = 30 cm c= 10 cm Camera da vuotoR 2 = 2 R 1 = 3 cm p 1Calcoliamo innanzitutto la conduttanza equivalente del condotto, come somma delleconduttanze dei due cilindri e del tronco di cono. Assumiamo che il gas pompato siaaria a 300 K e quindi v m = 468 m/s, avremo C cilindro = 0.070 m 3 /s, C cono = 0.088 m 3 /s equindiC equivalnete = (2 C cilindro-1+ C cono –1 ) -1 = 0.025 m 3 /s = 25 l/sFacciamo notare come in questo caso il valore della conduttanza sia più basso dellavelocità di pompaggio della pompa a disposizione. Questo, come vedremo dal valorefinale di p 1 , si riflette in modo significato sullo stato d’equilibrio dinamico delsistema.La portata della pompa per p o = 10 -6 mbar = 10 -4 Pa èQ = p o S =1 10 -4 mbar l/s15