Вода в резервуаре находится под давлением 50-100 фунтов на квадратный дюйм? но воду нельзя сжать

Я искал информацию о том, как работает бытовой водонагреватель (ГВС), и не мог понять следующее:

учитывая тот факт, что вода (и все другие жидкости) не может быть сжата (практически), как они могут утверждать, что бак представляет собой «бак из тяжелого металла, вмещающий от 40 до 60 галлонов (от 151 до 227 литров) горячей воды при температуре от 50 до 100 фунтов на квадратный дюйм (PSI) , в пределах диапазона давления типичной системы водоснабжения жилых домов».

Имеют ли они в виду, что вода выбрасывается из трубы под давлением 50-100 фунтов на квадратный дюйм? Как можно повысить давление воды (или любой другой жидкости)? Если я помещу мембрану в герметичный резервуар, который отделяет воду от воздуха, а затем сожму воздух, скажем, до 50 фунтов на квадратный дюйм, то можно сказать, что вода находится под давлением до 50 фунтов на квадратный дюйм? (и это означает, что если я открою клапан со стороны воды в резервуаре, они будут стрелять при давлении 50 фунтов на квадратный дюйм? Можете ли вы напомнить мне, как найти их скорость? Это исходит от Бернулли?)

Они означают, что вода в резервуаре уже оказывает давление 50-100 фунтов на квадратный дюйм на стенки резервуара. Жидкости не нужно двигаться, чтобы иметь давление.
Также полезно знать, что система центрального отопления будет содержать сосуд под давлением именно по той причине, о которой вы спрашиваете, а именно, что вода не может быть сжата. Без этого в тот момент, когда вытекло бы несколько cl, давление упало бы почти до нуля (проблема, потому что воздух начал бы просачиваться через любые зазоры, вызывая коррозию). Сосуд под давлением имеет подпружиненную сжимаемую камеру, которая вносит некоторую сжимаемость в систему.

Ответы (3)

Давление и сжатие - разные вещи. Давление — это давление (сила на единицу площади), а сжатие — это изменение объема .

Вы можете приложить одинаковое давление к воздушному шару и кирпичу, и воздушный шар сожмет гораздо больше, чем кирпич. Давление «внутри» воздушного шара и кирпича в конечном итоге будет равно давлению, которое вы прикладываете снаружи. Давления должны уравновешиваться по второму закону Ньютона, иначе сжатие не прекратилось бы.

Имеют ли они в виду, что вода выбрасывается из трубы под давлением 50-100 фунтов на квадратный дюйм?

Да.

Как можно повысить давление воды (или любой другой жидкости)?

Пытаясь накачать больше воды внутрь, тем самым немного сгибая стенки резервуара, заставляя их сильнее вдавливаться внутрь. Это более сильное нажатие на стенки увеличивает давление. Точно так же, как надувать воздух в воздушный шар, пока он не расширится; «стенка» воздушного шара изгибается и расширяется, но она отжимается и пытается вытолкнуть воздух, если может.

Если я помещу мембрану в герметичный резервуар, который отделяет воду от воздуха, а затем сожму воздух, скажем, до 50 фунтов на квадратный дюйм, то можно сказать, что вода находится под давлением до 50 фунтов на квадратный дюйм?

Да. Опять же, ответ — второй закон Ньютона: если ничего не движется, все силы должны уравновешиваться. Вода должна давить на мембрану так же сильно, как и воздух, поскольку мембрана не двигается.

не могли бы вы напомнить мне, как найти их скорость? это от Бернулли?

Бернулли помогает, да. Многое легко найти в гугле (а то это к новому вопросу).

Они означают, что если бы вы измеряли давление на стенках резервуара (не открывая резервуар или что-то в этом роде), он показал бы 50-100 фунтов на квадратный дюйм.

Вы можете создать давление на жидкость, применяя к ней силу, когда она ограничена. Так как эта сила не может хорошо идти на сжатие, она просто выталкивает во всех направлениях, увеличивая давление.

Изучение гидростатики должно дать вам гораздо больше информации по этому вопросу.

Я думаю, что некоторые комментаторы слишком много читают в вопросе, ОП просто хочет понять, что написано о танке. Быстрый гугл показывает, что давление бытовой воды составляет около 80 фунтов на квадратный дюйм. Резервуар предназначен для хранения воды под давлением от 50 до 100 фунтов на квадратный дюйм плюс коэффициент безопасности (обычно 4, но водонагреватели опасны, поэтому он, вероятно, выше).

Давление воды обеспечивается постоянным напором от водонапорных башен или насосов. Когда вода не течет в насосе, предназначенном для одного дома, они устанавливают бак-дозатор, подобный упомянутой вами мембране. Насос сжимает воздух в баке-дозаторе и включается при обнаружении падения давления.

Ваш последний вопрос «(и это означает, что если я открою клапан на водной стороне резервуара, они будут стрелять при давлении 50 фунтов на квадратный дюйм? не могли бы вы напомнить мне, как найти их скорость? это исходит от Бернулли?)» сбивает с толку. Давление считывается с помощью манометра, и существует множество конструкций, скорость может быть получена из диаметра трубы, расхода и давления, но я не могу вспомнить (без Google), приписывают ли Бернулли это уравнение.

Дрю К.