Punto de ebullción del agua en vacío
Estoy tratando de estimar el vacío que logra una vieja bomba que me han regalado. Para eso he hecho lo siguiente:
Monté un balón con agua dentro en un manto calefactor. Sobre el balón, un adaptador para destilación con pozo para termómetro y toma para conectar la manguera que va hacia la bomba de vacío.
Puesto todo a funcionar, el agua subió hasta 43-44ºC dónde comenzó a hervir. Luego la temperatura descendió a 41ºC y dejó de hervir. Apagué la bomba sin desconectarla del sistema (para mantener el vacío). La temperatura llegó a 48ºC y la bomba fue puesta en fumcionamiento. El agua hirvió inmediatamente pero una vez más la temperatura comenzó a descender llegando a 44ºC donde dejó de hervir. Repetí el paso anterior y con la bomba apagada, dejé subir la temperatura hasta 54ºC. Al conectar la bomba, el agua hirvió una vez más, solo que cuando la temperatura comenzó a descender, llegó a 48ºC, dejó de hervir, continuó bajando y se estabilizó en 44º otra vez.
El sistema fue chequeado en busca de pérdidas o filtraciones de aire y no se las encontró.
Dicho esto, mis preguntas son:
1- ¿Por qué al aplicar vacío al sistema, la temperatura desciende?
2- ¿Por qué si la temperatura se estabiliza entre 44-48º no hierve, por más que mantenga la bomba trabajando a toda capacidad?
3- ¿Por qué por más que el vacío producido en el sistema es siempre el mismo, el agua hierve cada vez a una temperatura más alta?
Monté un balón con agua dentro en un manto calefactor. Sobre el balón, un adaptador para destilación con pozo para termómetro y toma para conectar la manguera que va hacia la bomba de vacío.
Puesto todo a funcionar, el agua subió hasta 43-44ºC dónde comenzó a hervir. Luego la temperatura descendió a 41ºC y dejó de hervir. Apagué la bomba sin desconectarla del sistema (para mantener el vacío). La temperatura llegó a 48ºC y la bomba fue puesta en fumcionamiento. El agua hirvió inmediatamente pero una vez más la temperatura comenzó a descender llegando a 44ºC donde dejó de hervir. Repetí el paso anterior y con la bomba apagada, dejé subir la temperatura hasta 54ºC. Al conectar la bomba, el agua hirvió una vez más, solo que cuando la temperatura comenzó a descender, llegó a 48ºC, dejó de hervir, continuó bajando y se estabilizó en 44º otra vez.
El sistema fue chequeado en busca de pérdidas o filtraciones de aire y no se las encontró.
Dicho esto, mis preguntas son:
1- ¿Por qué al aplicar vacío al sistema, la temperatura desciende?
2- ¿Por qué si la temperatura se estabiliza entre 44-48º no hierve, por más que mantenga la bomba trabajando a toda capacidad?
3- ¿Por qué por más que el vacío producido en el sistema es siempre el mismo, el agua hierve cada vez a una temperatura más alta?
1 Respuesta
Respuesta de janderkla
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La pregunta primera es muy sencilla, cuando aplicas vacío al sistema te desciende la temperatura por que evapora agua y la energía de evaporizacion de agua la extrae del calor del baño calefactor.
La segunda pregunta no es tan obia pero has de tener en cuenta que cuando tu mantienes la bomba mucho rato encendida llegas a un equilibro donde la evullicion no es tan exagerada y por tanto no la ves aunque en ese momento este hirviendo. La evullicion a 44º no es tan exagerada como pueda ser la ebullición a 54º con el mismo vacío.
La tercera pregunta de por que el sistema cada vez le cuesta más hervir es por culpa de las impurezas del agua, cada vez se concentran más y por tanto aunmentan las sales y las impurezas que hacen subir la temperatura de evullicion, pero eso pasa igual que si pones un cazo de agua a hervir con sal. Al principio hervirá sobre 100ºC pero luego ira subiendo, a medida que quede menos agua. Esta ultima puedes minimizarla usando agua lo más pura posible, tanto de sales como de impurezas.
La segunda pregunta no es tan obia pero has de tener en cuenta que cuando tu mantienes la bomba mucho rato encendida llegas a un equilibro donde la evullicion no es tan exagerada y por tanto no la ves aunque en ese momento este hirviendo. La evullicion a 44º no es tan exagerada como pueda ser la ebullición a 54º con el mismo vacío.
La tercera pregunta de por que el sistema cada vez le cuesta más hervir es por culpa de las impurezas del agua, cada vez se concentran más y por tanto aunmentan las sales y las impurezas que hacen subir la temperatura de evullicion, pero eso pasa igual que si pones un cazo de agua a hervir con sal. Al principio hervirá sobre 100ºC pero luego ira subiendo, a medida que quede menos agua. Esta ultima puedes minimizarla usando agua lo más pura posible, tanto de sales como de impurezas.
