Савченко · Глава 5. Молекулярная физика · § 5.10. Фазовые переходы

Савченко, задача 5.10.17

Задача 5.10.17насос и кипяток
Условие

Можно ли всасывающим водяным насосом поднять кипящую воду?

кипяток пар
К задаче 5.10.17. Столб рвётся насыщенным паром.
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Решение
Идея Всасывающий насос работает тем, что над водой давление ниже атмосферного, и атмосфера заталкивает воду в трубу. У кипятка давление насыщенного пара уже равно 1 атм — понижать некуда, столб рвётся паром.

Обычный всасывающий насос создаёт в трубе разрежение. Снизу воду толкает атмосферное давление, сверху — меньшее. Разность \(\Delta p=\rho g h\) поднимает столб.

У кипящей воды давление насыщенного пара \(P_s=1\) атм. Стоит давлению в трубе чуть упасть — вода вскипает по всему объёму, труба заполняется паром, сплошного столба жидкости больше нет. «Всасывать» нечего: насос качает пар, а не воду.

Даже некипящую горячую воду поднимать трудно: при \(80^\circ\mathrm{C}\) уже \(P_s\approx0{,}5\) атм, и теоретический потолок столба падает с 10 м до 5 м. Кипяток — предельный случай, потолок нуль.

Даже некипящую горячую воду поднимать трудно: при \(80^\circ\mathrm{C}\) уже \(P_s\approx0{,}5\) атм, потолок столба падает с 10 м до 5 м. Кипяток — предельный случай, потолок нуль. Насос, стоящий ниже уровня и работающий на нагнетание, воду поднимет: он создаёт давление выше атмосферного, кипения в напорной линии нет.

Проверка. Насос, стоящий ниже уровня кипятка и работающий на нагнетание (не на всасывание), воду поднимет: он создаёт давление выше атмосферного, кипения в напорной линии нет. Нельзя именно всасывать. Пожарные это знают: горячую воду из подвала насосом «на себя» не берут.
ОтветНельзя.
Следующая задача 5.10.18 →