Номер 26.2, страница 91 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 26. Насосы. Манометры. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 26.2, страница 91.

26.2 [584] Почему у жидкостных и газовых насосов поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки насоса?

26.2 [584]

Работа жидкостных и газовых насосов основана на создании разности давлений с помощью движущегося поршня. Чтобы насос функционировал эффективно, поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки (цилиндра). Это связано с двумя основными этапами работы насоса: всасыванием и нагнетанием.

1. Этап всасывания. Когда поршень движется, увеличивая объем рабочей камеры насоса, давление в этой камере падает и становится ниже внешнего (атмосферного) давления. Благодаря этой разнице давлений жидкость или газ засасывается в насос через впускной клапан. Если между поршнем и стенками трубки будет зазор, то вещество из области высокого давления (например, воздух из атмосферы или газ с другой стороны поршня) будет просачиваться через этот зазор в область низкого давления. Это не позволит создать необходимое разрежение, и процесс всасывания будет неэффективным или невозможным.

2. Этап нагнетания. Когда поршень движется в обратном направлении, он уменьшает объем рабочей камеры, сжимая находящуюся в ней жидкость или газ. Давление в камере резко возрастает. Это высокое давление закрывает впускной клапан и открывает выпускной, через который вещество выталкивается из насоса. При наличии зазора между поршнем и стенками сжимаемое вещество будет просто перетекать обратно в область за поршнем, вместо того чтобы выталкиваться наружу. В результате насос не сможет создать необходимое давление для нагнетания.

Таким образом, плотное прилегание поршня является ключевым условием для создания и поддержания необходимой разности давлений $ΔP$ между двумя сторонами поршня, что обеспечивает как всасывание, так и нагнетание перекачиваемой среды.

Ответ: Поршень в жидкостных и газовых насосах должен плотно прилегать к стенкам трубки для того, чтобы герметично разделять области низкого и высокого давления, которые создаются при его движении. Это предотвращает утечки перекачиваемой среды (жидкости или газа) между полостями насоса и позволяет эффективно создавать сначала разрежение для всасывания, а затем высокое давление для нагнетания.