虹吸原理中,居然可以上升到比液面高的地方,说是充满水的管子压强处处相等,难道不考虑水的重力势能吗?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/25 23:28:12
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虹吸原理中,居然可以上升到比液面高的地方,说是充满水的管子压强处处相等,难道不考虑水的重力势能吗?
虹吸原理中,居然可以上升到比液面高的地方,说是充满水的管子压强处处相等,难道不考虑水的重力势能吗?

虹吸原理中,居然可以上升到比液面高的地方,说是充满水的管子压强处处相等,难道不考虑水的重力势能吗?
“充满水的管子压强处处相等”是错误的.听谁说的?
水的能量由位能(重力势能)、压能、动能组成,在相同半径管道中流动的水体,各个截面上的动能相同.虹吸管道中,如果忽略水的粘性,应该是位能+压能守恒.在虹吸管道的顶部,位能最大,压能最小,并且压强小于大气压(负压).所以,在虹吸管道顶部打一孔,水不会出来,而是空气进去,压强增大,虹吸中断.推动虹吸流动的能量来源是虹吸管道进出口之间的水位差,因为管道进口的位能大于出口的位能,从而促使水的流动.即使有了这推动力,但是虹吸不会自动开始,首先必须在管道中制造出负压条件.
水力学中常常把位能、压能、动能合在一起称为总水头,在忽略水的能量损失条件下,可以说充满水的管道内总水头处处相等,而非压强处处相等.