Водопровод от уровня моря до атмосферы

Если бы труба тянулась прямо над дном океана за пределы атмосферы, засасывала бы вода в нее вакуум за пределами атмосферы? Если сделать отверстие в трубе над уровнем моря, как это повлияет на поток воды? Остановит ли это его полностью?

Считайте, что все океаны покрыты множеством труб, один конец которых находится внутри океанов, а другой — вне атмосферы. Если вода должна течь по одной трубе (как задано в вопросе), то в этом случае она должна течь по всем трубам. Теперь мудрый читатель заметит, что сами трубы в этой демонстрации бесполезны (забудьте о капиллярном действии) и их можно убрать; что означает, что в данный момент вода с Земли должна течь в космос!
@Ali - мне нравится это рассуждение больше, чем многие другие ответы ...
@Ali Но тогда куда делась атмосфера? Если он между трубами, то его глубина будет увеличена за счет всего пространства, занимаемого трубами. Если дело в трубах, то вакуум пропал и вода вообще больше не всасывается.
@MattS Атмосфера внутри труб. Но один конец труб находится в вакууме. Если пылесос собирается высосать их, он должен высосать их всех!
@Ali Но это демонстрирует фундаментальное непонимание проблемы. В исходной задаче внутри трубы НЕТ атмосферы - в трубе вакуум. Если в трубе находится атмосфера, и труба достаточно длинная, чтобы достичь космического вакуума, то это ничего не меняет. Земная атмосфера всегда противостоит космическому вакууму, но не высасывается. Вакуум всасывает воду в трубу только тогда, когда в трубе нет атмосферы (или, по крайней мере, столько атмосферы обычно заполняет пространство трубы).

Ответы (4)

Нет, воду не засосало.

Даже если вы возьмете трубу с вакуумом, закроете верхнюю часть и опустите открытый конец этой трубы в воду, то вода поднимется только на 10 метров. После этого «тяга» от вашего вакуума уравновешивается силой тяжести, действующей на 10-метровый столб воды.

Может быть, излишне говорить: верхняя граница атмосферы намного выше 10 метров.

Зависит ли это от диаметра трубы?
Нет. Нет, если только вы не сделаете очень тонкую трубу, где в игру вступают другие силы. (например, как некоторые деревья поднимают воду). Ключевым фактором является направленная вниз сила столба воды. Если сделать трубу шире, обе силы (вниз и вверх) возрастают одинаково.
Просто чтобы добавить имя к эффекту «действительно тонкой трубы», о котором я говорил: Capillary_action .

Спросите себя: почему космический вакуум не засасывает нашу атмосферу? Причина в гравитации Земли, которая притягивает газовую оболочку вокруг планеты, чтобы удерживать ее на месте. Явление, которое мы называем «атмосферным давлением», также является результатом этого.

Трубка будет заполняться только до тех пор, пока ее содержимое не утянется под действием силы тяжести с той же силой, что и остальная атмосфера. Если соломинка начинается с воздуха в ней, то воздух в соломинке будет притягиваться точно так же сильно, как и любой другой столб воздуха такого размера, и поэтому вода вообще не будет двигаться. Если в ней нет воздуха, она заполнит только около 10 метров (как сказал Хеннес), только до тех пор, пока количество лишней воды в трубке не будет весить столько же, сколько весит эквивалентная площадь атмосферы.

Мне нравится это объяснение.
Да. Я вернулся, чтобы добавить некоторые подробности в свой пост. Но информация в этом ответе делает это хорошо.

Насколько я понимаю, вакуумы, такие как космос, на самом деле вообще не «всасывают» и не «тянут».

Когда коробку со сжатым воздухом помещают в вакуум, молекулы воздуха фактически выталкиваются другими молекулами воздуха с более высоким давлением в область низкого давления. Это означает, что в отношении вашего вопроса существует предел того, насколько высоко может подняться вода. Это определяется силой воздуха, толкающей воду вниз, чтобы заставить ее подняться по трубе, уравновешенной силой гравитации, тянущей воду обратно вниз.

http://en.wikipedia.org/wiki/Всасывание

+1: Привет frr171. Добро пожаловать в Physics.SE. Мы очень поощряем хорошие ответы от новых пользователей :)

Какая разница между трубой, скажем, шириной в 1 метр, и всей атмосферой, которая тоже является «трубой», только «чрезвычайно широкой»? Ничего такого. Поэтому ваша трубка ничего не сделает.

Водопровод от уровня моря до атмосферы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v