В видео про то, как я достала из своей скважины воду, я обещала рассказать, почему поверхностный насос поднимает воду только с 8 метров, какая бы мощность у него не была.
С данным конфузом впервые столкнулся герцог Тосканский, в 1640 г., когда захотел сделать у себя на вилле шикарный фонтан. Он проложил трубы из ближайшего озера, но вода не поднималась выше определенного уровня.
Спустя 3 года ученик Галилея, итальянский физик и математик Э. Торричелли смог объяснить это явление. Он предположил, что здесь есть воздействие внешней силы и провел следующий эксперимент: налил ртуть в запаянный с одной стороны сосуд, перевернул открытым концом вниз и поместил в широкий сосуд с ртутью. Ртуть опустилась в сосуде до уровня 760 мм.
Так было открыто атмосферное давление.
Тоже самое и с водой из скважины. Поверхностный насос создает разряжение и вода поднимается под действием атмосферного давления.
Плотность ртути в 13.6 раз больше, чем плотность воды, поэтому для воды мы получаем высоту столба в 10.3 м.
Вообще, зависимость давления от высоты определяется следующей формулой:
Р=р•h•g, где
Р - давление
р - плотность жидкости
h - высота столба жидкости
g - ускорение свободного падения
От сюда мы видим, что чем больше атмосферное давление, с тем большей глубины можно поднять воду.
Также, чем больше плотность воды (например, песчинки воды из скважины ), с тем меньшей высоты можно поднять воду.
И тут внимательный читатель заметит, что сначала я говорю про 8 метров, а потом про 10.3 м. Где логика?
Все правильно, 10.3 - это для идеальных условий, без учета трения, поворотов, клапанов и т.д. И считается, что гарантированно поверхностный насос может поднять воду с высоты не более 8 м.
Это одно из ограничений для абиссинской скважины, зеркало воды не должно быть ниже 8 м.