Номер 26.10, страница 92 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 26. Насосы. Манометры. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 26.10, страница 92.

26.10 [591] Объясните, как работают насосы, схемы которых изображены на рисунке III-74.

Рис. III-74

На рисунке изображены два типа поршневых насосов. Принцип их действия основан на создании разности давлений с помощью движущегося поршня, что заставляет жидкость перемещаться в нужном направлении. Работа насосов была бы невозможна без клапанов, которые пропускают жидкость только в одну сторону.

Насос, изображенный слева

Это нагнетательный насос, который перекачивает жидкость из нижнего резервуара в верхний. Он состоит из цилиндра, поршня и двух клапанов: всасывающего (внизу) и нагнетательного (в боковом отводе).

1. Ход поршня вверх (всасывание): Когда поршень движется вверх, объем под ним увеличивается, а давление падает. Атмосферное давление, действующее на поверхность жидкости в нижнем сосуде, становится больше, чем давление под поршнем. В результате этой разности давлений жидкость устремляется в цилиндр, открывая нижний (всасывающий) клапан. Верхний (нагнетательный) клапан в это время закрыт, так как давление в отводящей трубке выше, чем в цилиндре.

2. Ход поршня вниз (нагнетание): Когда поршень движется вниз, он сжимает жидкость, находящуюся под ним, и ее давление резко возрастает. Это высокое давление закрывает нижний (всасывающий) клапан, не давая жидкости вернуться обратно в источник. Одновременно возросшее давление становится больше, чем давление в отводящей трубке, и открывает верхний (нагнетательный) клапан. Жидкость выталкивается из цилиндра в отводящую трубу и поступает в верхний резервуар.

Циклы всасывания и нагнетания повторяются, обеспечивая перекачку жидкости.

Ответ: Левый насос является нагнетательным поршневым насосом. При движении поршня вверх жидкость засасывается в цилиндр под действием атмосферного давления. При движении поршня вниз жидкость выталкивается из цилиндра в нагнетательную трубу. Работа насоса обеспечивается двумя клапанами, которые открываются и закрываются в зависимости от направления движения поршня и создаваемой разности давлений.

Насос, изображенный справа

Это водяной подъемный насос (например, колодезная колонка). Его особенность в том, что один из клапанов находится непосредственно в поршне.

1. Ход поршня вверх (подъем воды): Когда рукоятку опускают, поршень движется вверх. Под поршнем создается разрежение (пониженное давление). Атмосферное давление на поверхность воды в источнике (колодце) заставляет воду подниматься по всасывающей трубе, открывать нижний клапан (у основания цилиндра) и заполнять пространство под поршнем. В это же время клапан, расположенный в самом поршне, закрыт под весом столба воды, который находится над поршнем. Эта вода поднимается вместе с поршнем и выливается через излив (носик) насоса.

2. Ход поршня вниз (перепуск воды): Когда рукоятку поднимают, поршень движется вниз. Он давит на воду, находящуюся под ним в цилиндре. Под действием этого давления нижний клапан закрывается, не позволяя воде уйти обратно в источник. В то же время давление воды под поршнем открывает клапан в самом поршне, и вода перетекает из пространства под поршнем в пространство над ним.

При следующем движении поршня вверх цикл повторяется: новая порция воды засасывается в цилиндр, а та, что оказалась над поршнем, поднимается и выливается.

Ответ: Правый насос — это водяной подъемный насос. При движении поршня вверх под ним создается разрежение, и вода из источника под действием атмосферного давления поступает в цилиндр, одновременно порция воды над поршнем выливается наружу. При движении поршня вниз вода из-под поршня через клапан в нем перетекает в пространство над поршнем.