Номер 23, страница 18, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 17. Давление жидкостей и газов. Закон Паскаля - номер 23, страница 18.

Условие.

23. Какие изменения надо сделать в конструкции разрежающего насоса (рис. 17.9), чтобы превратить его в нагнетательный? Сделайте пояснительные рисунки.

Решение.

Решение

Чтобы превратить разрежающий насос в нагнетательный, необходимо изменить его конструкцию таким образом, чтобы он не откачивал воздух из сосуда, а, наоборот, закачивал (нагнетал) его туда. Основное и, по сути, единственное изменение, которое требуется, — это изменение направления работы клапанов насоса.

Принцип работы разрежающего насоса

Стандартный разрежающий насос имеет цилиндр с поршнем и два односторонних клапана. Один клапан (впускной) расположен на патрубке, который соединяется с сосудом, откуда откачивается воздух. Второй клапан (выпускной) расположен на патрубке, который выходит в атмосферу.

При движении поршня вверх объем под ним увеличивается, давление падает. Впускной клапан открывается, и воздух из сосуда засасывается в цилиндр. Выпускной клапан в это время закрыт.

При движении поршня вниз объем под ним уменьшается, давление растет. Воздух сжимается, впускной клапан закрывается, а выпускной открывается, и воздух выталкивается из цилиндра в атмосферу. Этот цикл повторяется, постепенно уменьшая давление в сосуде.

Пояснительный рисунок к работе разрежающего насоса: Рисунок должен изображать цилиндр с поршнем и двумя клапанами. На первом этапе (поршень вверх) показано открытие клапана, ведущего из сосуда, и поступление воздуха в цилиндр. На втором этапе (поршень вниз) показано закрытие первого клапана и открытие второго, ведущего в атмосферу, с выходом воздуха из цилиндра.

Необходимые изменения в конструкции

Чтобы насос стал нагнетательным, то есть закачивал воздух из атмосферы в сосуд, необходимо поменять направление действия обоих клапанов на противоположное. Фактически, нужно перевернуть оба клапана.

Принцип работы нагнетательного насоса (после переделки)

После переделки клапан, ведущий в атмосферу, становится впускным, а клапан, ведущий в сосуд, — выпускным (нагнетательным).

При движении поршня вверх объем под ним увеличивается, давление падает. Клапан, соединенный с атмосферой, открывается, и атмосферный воздух засасывается в цилиндр. Клапан, ведущий в сосуд, в это время закрыт.

При движении поршня вниз объем под ним уменьшается, давление растет. Клапан, соединенный с атмосферой, закрывается. Когда давление в цилиндре превысит давление в сосуде, открывается второй клапан, и воздух нагнетается из цилиндра в сосуд.

Пояснительный рисунок к работе нагнетательного насоса: Рисунок должен показывать ту же конструкцию, но с измененным направлением клапанов. На первом этапе (поршень вверх) показано, как воздух из атмосферы через открытый клапан поступает в цилиндр. На втором этапе (поршень вниз) показано, как воздух из цилиндра через второй открытый клапан нагнетается в сосуд.

Ответ: Для того чтобы превратить разрежающий насос в нагнетательный, необходимо поменять направление действия его клапанов на противоположное. Клапан, соединяющий цилиндр с сосудом, должен пропускать воздух только из цилиндра в сосуд, а клапан, соединяющий цилиндр с атмосферой, должен пропускать воздух только из атмосферы в цилиндр.