Номер 463, страница 63 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Вес воздуха. Атмосферное давление - номер 463, страница 63.

Условие.

463. Как действует насос, изображённый на рисунке 71? Для чего нужна воздушная камера А? Где применяют такие насосы?

Рис. 71

Решение.

Как действует насос, изображённый на рисунке 71?

Насос, изображённый на рисунке, является поршневым нагнетательным насосом. Его работа основана на циклическом движении поршня в цилиндре, управляемого с помощью рычага.

1. Ход поршня вверх (всасывание). Когда поршень движется вверх, объем под ним увеличивается, а давление падает. За счёт более высокого атмосферного давления на поверхность воды в источнике (например, в колодце), вода устремляется по всасывающей трубе вверх, открывает впускной клапан (на схеме он расположен под цилиндром) и заполняет полость цилиндра.

2. Ход поршня вниз (нагнетание). Когда поршень движется вниз (как показано стрелкой на рисунке), он давит на воду, находящуюся в цилиндре. Давление воды возрастает, что приводит к закрытию впускного клапана. Одновременно открывается выпускной клапан (расположен на выходе из цилиндра), и вода под давлением выталкивается в нагнетательную трубу и воздушную камеру А.

Эти два процесса (всасывание и нагнетание) циклически повторяются при работе насоса.

Ответ: Насос работает циклически: при движении поршня вверх вода засасывается в цилиндр из источника, а при движении поршня вниз она выталкивается в нагнетательную трубу.

Для чего нужна воздушная камера А?

Воздушная камера А (также называемая воздушным колпаком) необходима для выравнивания потока воды на выходе из насоса и для уменьшения гидравлических ударов.

В ходе нагнетания (когда поршень идет вниз) вода выталкивается из цилиндра порциями (импульсами). Часть этой воды поступает в воздушную камеру, сжимая находящийся в ней воздух. Давление в камере растет, и она накапливает энергию.

В ходе всасывания (когда поршень идет вверх) подача воды из цилиндра прекращается. В этот момент сжатый воздух в камере А расширяется и выталкивает накопленную в ней воду в нагнетательную трубу. Таким образом, подача воды на выходе из насоса не прерывается, а становится более равномерной и плавной.

Ответ: Воздушная камера А служит для сглаживания пульсаций потока воды, делая его практически непрерывным и равномерным.

Где применяют такие насосы?

Поршневые насосы с воздушной камерой применяются там, где необходимо обеспечить подачу жидкости с постоянным напором. Исторически и в настоящее время их используют в различных сферах. Например, такие насосы можно встретить в ручных водяных колонках для подъема воды из колодцев или неглубоких скважин. Они использовались в ручных пожарных помпах для создания мощной и непрерывной струи воды. Также подобные конструкции применяются в сельскохозяйственных опрыскивателях для равномерного распыления жидкостей, в некоторых бытовых и промышленных гидравлических системах.

Ответ: Такие насосы применяют для ручного водоснабжения (водяные колонки), в пожарной технике, в сельскохозяйственных опрыскивателях и других установках, где требуется создание постоянного напора жидкости.