Манометры и поршневой насос
⚡ Физика · 7 класс
Устройство жидкостного и металлического манометров и принцип работы поршневого жидкостного насоса.
Манометры и насосы
Манометр — это прибор для измерения давления, превышающего атмосферное или отличающегося от него. Манометры применяют в шинах, котлах, баллонах и водопроводе. Насос — устройство для подъёма и перекачивания жидкостей и газов.
Жидкостный манометр
Простейший манометр — открытый жидкостный. Он представляет собой изогнутую трубку, частично заполненную жидкостью. Когда давление с одной стороны больше, жидкость в этом колене опускается, а в другом поднимается. По разности уровней судят о давлении.
Чем больше разность уровней жидкости в коленах трубки, тем больше измеряемое давление. Когда давление с обеих сторон одинаково, уровни выравниваются. Такой манометр прост и нагляден, на нём удобно показывать сам принцип измерения давления.
Такой манометр удобен и нагляден, но измеряет только небольшие давления. Для больших давлений используют металлический манометр.
Металлический манометр
В металлическом (трубчатом) манометре главная часть — изогнутая полая трубка. Под действием давления газа или жидкости трубка слегка распрямляется, через рычаг и зубчатку поворачивает стрелку по шкале. Так измеряют давление в шинах и баллонах.
| Манометр | Особенность | Где применяют |
|---|---|---|
| жидкостный | разность уровней жидкости | малые давления, опыты |
| металлический | распрямление трубки | шины, баллоны, котлы |
Поршневой жидкостный насос
Поршневой насос поднимает воду благодаря атмосферному давлению и двум клапанам. При движении поршня вверх под ним создаётся разрежение, нижний клапан открывается, и вода под действием атмосферного давления поднимается в цилиндр. При движении поршня вниз нижний клапан закрывается, а вода через клапан в поршне переходит выше и при следующем ходе выливается.
Главные части насоса — цилиндр, поршень и два клапана, которые открываются только в одну сторону. Именно согласованная работа клапанов превращает движение поршня вверх-вниз в непрерывную подачу воды. Подобные насосы применяют в колодцах и в простых водоразборных колонках.
Разобранная схема
Работу насоса удобно записать как два повторяющихся такта:
Такт 1 — поршень идёт вверх:
нижний клапан открыт, вода поднимается в цилиндр. Такт 2 — поршень идёт вниз:нижний клапан закрыт, вода переходит над поршнем через клапан в нём.
Частые ошибки. Считают, что насос «всасывает» воду сам. На самом деле воду поднимает атмосферное давление, а поршень лишь создаёт разрежение. Поэтому поршневой насос поднимает воду не выше примерно десяти метров.
Кратко о главном
- Манометр измеряет давление выше или ниже атмосферного.
- Жидкостный манометр работает по разности уровней жидкости.
- Металлический манометр использует распрямление изогнутой трубки.
- Поршневой насос поднимает воду за счёт атмосферного давления и клапанов.