A kerti szivattyúnk a kút szívócsövében legfeljebb a külső légnyomás 6. 0%-ának megfelelő légritkítást tud létrehozni. Maximum hány méter mélyen lehet a víz a kútban ahhoz, hogy még meg tudjuk öntözni a kertet?

Kedves első, ha nem értesz hozzá, minek írsz ide?

Nah akkor:

A normál légköri nyomás: P=101325 Pa

A kút által létrehozott nyomás csökkenés ennek 6 százaléka

P_sziv=101325*0,06=6079,5 Pa

A víz sűrűsége: ro=1000 kg/m^3

A gravitációs állandó( g=9,81 m/s^2

A víz nyomása: P=ro*g*h

h a vízmélység,alapesetben ezt tart egyensúlyt a légköri nyomással, de most más a helyzet

P_legkor=ro*g*h-P_sziv

101325=1000 kg/m^3*9,81 m/s^2*h-6079,5 Pa

rendezzük az egyenletet

107404,5=9810*h

h=10,94 m

Hát ez a szivatjú nem valami nagy hatásfokú.

Értelmezési gondjaim vannak az első mondattal. Most a szivattyú 6%-os (0,06 Bar) légnyomást csinál, vagy 6%-kal ritkít (0,94 Bar)?

A második kb. az, amit én elő tudok állítani a szívószálban ivás közben, tehát az elsőre tippelek.

1 Bar nyomás kb. 10 m vízoszloppal tud egyensúlyt tartani, ez lenne a tökéletes (0 Bar) vákuum esete.

A szivattyú nem csinál tökéletes vákuumot, csak 0,06 Bar-t tehát csak 0,94 Bar nyomással kell egyensúlyt tartani, azaz 9,4 m vízoszlopnak felel csak meg.

Persze pontos számításhoz a 105 kPa légköri nyomásból és a víz pontos (0,999972 g/cm3) sűrűségéből kell kiindulni.

Eszerint a normál légnyomás 10,4997 m vízoszloppal tart egyensúlyt, innentől minden számolás azonos.

KEdves vadmalac.

Egy probléma van a gondolatmeneteddel.

A szivatjú hiába hoz létre részleges vákuum-ot, akkor is csak a külső nyomással tart egyensúlyt.

Ha nem így lenne, akkor minél erősebb szivatjút használnánk, akkor kisebb lenne a teljesítménye. Tehát pl egy 50%-os szivatjúnál ez már csak 5,16 méteres szívási mélységet jelenetene. A vákuum a szivatjúban csökkenti a víz nyomását, ezért írtam negatív előjellel.

Amúgy értelmezési gondjaim nekem is voltak, de mindjárt kiszámolom 94%-os vákuum mellett a mélységet

Ebben az esetben 196 méter mélyről szívná fel a vizet.

Várjálvárjál.

Épp ez az, hogy ha nem tökéletes a vákuum a vízoszlop fölött, akkor a fölötte megmaradó nyomást le kell vonni az ellentartóból, tehát jelen esetben a vízoszlop a tiszta vákuumhoz képest 96% magasságú lesz csak.

Egyébként tulajdonképpen ennyi sem, mert a légynyomás-csökkentés miatt a víz felforr, a vízoszlop feletti vákuumot kitölti a vízgőz és némiképp növeli a nyomást.

A kérdés légritkításról, tehát vákuumszivattyúról beszél, nem nyomószivattyúról. Ott az elméleti határ is 10 m körül van.

Azt sem tudom, honnan számoltad az 50-60 m-t, de nem az adott kérdésből az tuti. :)

Ez csak egy általam olvasott adatból mondtam, nem innen számoltam ki...

Viszont azt nehezen veszem be, hogy minél erősebb egy szivattyú vákuuma annál kisebb a hatásfoka( mélységre gondolok itt csak tisztán).

Amúgy neked is igazad van de én valahogy úgy képzelem el a szivattyút, hogy valahogy így néz ki( mint ahogy a gyakorlatban is szokott lenni:

_._._.|1|_|2|_._._._.

| | | |

_._._.| |_| |_._._._.

Azaz van két cső egymás mellett közvetlenül. Az 1- es cső egy sima nyomúkút, ez közvetlen kapcsolatban áll a levegővel, a 2-es pedig a szivattyú csöve.

Nézzük a nyomást:

eleinte mindkettő nyomása ugyannanyi( azaz a víznyomás és a légnyomás kösszege

P_kezdet=P(H2O)+P(levegő)=P2

Csökkentem az 1-es csőben a nyomást:

Ekkor a víz nyomása a következő értéket veszi fel:

P(1)=P(h2o)+P(levegő)-P_Ritkitott)

Ez az összeg tart egyensúlyt a légköri nyomással. Következésképpen a maximális magasság:

P_levegő=ro*g*h-P_ritkitott

h=(P_levego+P_ritkikott)/(ro*g)

Lesz, ami inkább reálisabb. Hiszen amikor szívószálban is te felszívod a vizet, akkor sem a szívó erő miatt emelkedik, hanem levegő tart vele egyensúlyt.

A forráspont miatti nyomáscsökkenést azaz a (tenzió) fogalmát ne hozzuk most ide. Ez egy 10-es fizikakönyvbeli feladat, tanulnak róla, hogy csökken nyomás de értelme nincs ilyen pontosan számolni. Bár számolni lehet vele

T(f)=100+0,0002772*(p-101325)-1,24*10^-9*(p-101325)^2 képletből tudod meg a forráspontját a víznek adott nyomás mellett. Nekem most nincs kedvem behelyettesíteni de tegyünk úgy.

Amúgy az adatait az eredményt nem sokban befolyásolják. Tudni kellene a mérések hibáit, de tuti nagyobb lesz annál minthogy az eredményt ezekkel az adatokkal kiszámítanád. Hiszen szorzásnál és osztásnál a hibák összeadódnak, a kivonás is. Értelme maximum 3 értékes jeggyel van a számolásnak. De ez egy ilyen feladatnál nem kell tudni

"P_levegő=ro*g*h-P_ritkitott"

Itt a hiba.

A vákuum által az alul nyitott csőben tartott vízoszlopnál a légköri nyomásból eredő erő felfelé hat, a rószorgészerhá lefelé és a vízoszlop feletti maradék nyomás IS lefelé. Egyirányúak, tehát az összegükkel kell számolni.

Egyensúly: Plev=ro*g*h+Pritk