25. Насосы. Манометры - В.И. Лукашик, Сборник задач по физике



583. Будут ли действовать в безвоздушном пространстве поршневые жидкостные насосы?
Нагнетающие — да, всасывающие — нет.

584. Почему у жидкостных и газовых насосов поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки насоса?
Чтобы не допустить просачивания жидкости или газа. Иначе работа насоса будет неэффективна.

585. Почему при нормальном атмосферном давлении вода за поршнем всасывающего насоса может быть поднята не более чем на 10,3 м?
Потому что вода поднимается за счет разности атмосферного давления и давления воздуха за поршнем всасывающего насоса, которая не может превысить атмосферное давление.

586. При нормальном атмосферном давлении вода за поршнем всасывающего насоса поднимается не более чем на 10,3 м. На какую высоту при всех равных условиях поднимается за поршнем нефть?
Т.к. плотность нефти меньше плотности воды в 1,25 раз, максимальная высота, на которую может быть поднята нефть, равна 1,25•10,3 м = 12,9 м.

587. Куда движется поршень насоса (рис. 169)?
Вниз. Это можно заметить по состоянию клапанов.

588. На рисунке 170 изображена схема насоса, откачивающего воздух. Куда легче двигать поршень: вверх или вниз? Почему? (Вес поршня со штоком и трение не учитывать.)
Вверх. При движении вверх преодолевается атмосферное давление, при движении вниз под поршнем создается давление чуть больше атмосферного.

589. Зачем шланги к насосам, служащим для откачивания воздуха из баллонов, делают из толстостенной резиновой трубки (иногда усиленной стальной спиралью)?
Делается это ввиду большой разности давлений воздуха в баллоне и атмосферного давления и опасности разрыва шлангов.

590. Объясните, как работает насос, схема которого изображена на рисунке 171.
Оба насоса работают так. При движении поршня вверх под ним создается разряжение.. Под влиянием перепада давлений клапаны открываются, жидкость поднимается вверх. При движении поршня вниз он давит на воду, нижний клапан закрывается, вода через правый клапан и трубочку выливается в сосуд.

591. Объясните, как работают насосы, схемы которых изображены на рисунке 172.
Насос работает следующим образом. Жидкость перекачивается снизу вверх. При движении поршня влево открывается правый нижний и левый верхний клапаны. При движении поршня вправо открыты два других клапана. В обоих случаях вода перекачивается снизу вверх.

592. По схеме рисунка 173 объясните действие пожарного насоса. Какое назначение имеет воздушная камера А?
Пожарный насос работает следующим образом. При движении левого поршня вниз жидкость вытекает наружу за счет давления, оказываемого на воду левым поршнем. При этом правый поршень движется вверх, увлекая за собой воду из водоема. При движении правого поршня вниз положение клапанов меняется на противоположное, и вода вытекает наружу под действием давления правого поршня. Воздушная камера А служит для того, чтобы вода била струей, без заметных пульсаций. Воздух в ней сжат, его давление больше атмосферного, и поэтому при смене движений поршней на противоположные насос продолжает качать воду.

593. Объясните, как работает насос, схема которого изображена на рисунке 174.
Насос работает следующим образом. При надавливании на резиновую мембрану левый клапан закрывается, вода выходит через правый. При отпускании мембраны под ней образуется разряжение, и вода поступает в камеру через левый клапан.

594. На рисунке 175 дана схема устройства компрессора — машины для нагнетания воздуха: Р — поршень, Kt и К2 — клапаны. Внимательно рассмотрев рисунок, ответьте, в какую сторону движется поршень. Каково будет положение клапанов, если поршень станет двигаться в обратную сторону? Как называется прибор, присоединенный к трубе, по которой сжатый воздух поступает в магистраль?
Поршень движется вправо. При движении поршня влево клапан К2 откроется, а клапан К1 закроется. Прибор, присоединенный к трубе, по которой сжатый воздух поступает в магистраль, называется манометром — он показывает давление сжатого воздуха в трубе.








595. Объясните, как работает нагнетательный насос садового опрыскивателя (рис. 176).
Одним из клапанов в насосе является кожаная манжетка — поршень.
При движении поршня вниз под ним создается давление, превышающее атмосферное, открывается клапан, и жидкость вытекает из баллона по шлангу через наконечник наружу.

596. Кран трубки, соединяющий сосуд с манометром, открыли (рис. 177). Больше или меньше атмосферного давление воздуха в сосуде А?
Давление воздуха в сосуде А равно атмосферному, так как столбы жидкостей в правой и левой трубке находятся на одном уровне.

597. Будет ли изменяться уровень ртути в манометре (см. задачу 596) с изменением атмосферного давления?
Если атмосферное давление увеличится, то уровень ртути в манометре (правом колене) повысится. Если же атмосферное давление понизится, то уровень ртути в манометре понизится.

598. Как будут изменяться уровни ртути в манометре (см. рис. 177), если сосуд А нагревать; охлаждать?
Если сосуд А нагревать, то уровень ртути в манометре понизится, так как давление в сосуде А увеличилось. Если же сосуд 1 охлаждать, то уровень ртути в манометре повысится.

599. Трубка левого манометра заполнена водой, правого — ртутью (рис. 178). Какой из этих манометров чувствительнее?
Манометр с водой на порядок чувствительнее, так как плотность воды в 13,6 раз меньше, чем ртути.

600. Открытые жидкостные манометры соединены с сосудами (рис. 179). В каком из сосудов давление газа равно атмосферному давлению; больше атмосферного; меньше атмосферного давления?
В сосуде А давление газа меньше атмосферного, в сосуде В — равно атмосферному, в сосуде С — меньше атмосферного.

601. Чему равно давление на ртуть на уровнях а и б (рис. 180), если атмосферное давление нормальное?
25. Насосы.  Манометры


602. Чему равно давление на ртуть на уровнях а, б, в (рис. 181), если атмосферное давление нормальное?
25. Насосы.  Манометры


603. Чему равна цена деления шкалы манометра (рис. 182)? Какое давление показывает манометр?
25. Насосы.  Манометры


604. Каким будет показание манометра, изображенного на рисунке 182, если его соединить с баллоном, давление газа в котором равно атмосферному?
Показание манометра будет равно 0, так как манометры показывают разность давления в сосуде и атмосферного.