Естественные науки

Можно ли (в теории) выкачать воздух из металлической цистерны с помощью обычного шприца? Расчеты приветствуются

ДС
Дмитрий Сергеев
567
Нельзя.
И дело тут даже не в несопоставимости объёмов цистерны и шприца и не в качестве вакуумной изоляции, а в том, что экспонента никогда не обращается в ноль.
А такой способ откачки - убирать из откачиваемого объёма количество поздуха ПОСТОЯННОГО ОБЪЁМА - даст именно экспоненциальное уменьшение давления в цистерне.
Итак, у нас есть цистерна объёмом V и шприц объёмом dV. И постоянная температура во время всех наших упражнений по откачке.
Тогда изменение давления в цистерне будет подчиняться закону Бойля-Мариотта, то есть справедливо соотношение pV = (p-dp)*(V+dV), откуда dp = p[1-V/(V+dV)]. Заменив 1 на отношение (V+dV)/(V+dV), выражение для dp не штука привести к такому виду, впрочем, вполне очевидному и так, без выкладок:
p = dV/(V+dV).
Учитывая, что dV << V, можно написать, что dp = dV/V. Что, в общем, тоже очевидно. А коль скоро pV=const (о чём и говорит закон Бойля-Мариотта), получаем
dp = const*p.
ИЗМЕНЕНИЕ давления ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ДАВЛЕНИЮ. А это и есть дифференциальное уравнение экспоненты. А значит, давление в цистерне до нуля не упадёт НИКОГДА.
Ирина Ковалева
Ирина Ковалева
87 897
Лучший ответ
Дмитрий Сергеев Но сделать значение давления близким к нулю возможно, так выходит?
Дмитрий Сергеев Спасибо большое. Теперь дело за малым: как доказать возможность создания близкого к нулю давления человеку, который твердит обратное? Чуть ли не весь курс физики вспомнил, пока доводы собирал, эффекта ноль
Нет, невозможно. Глубокий технический вакуум создают иными методами.
ММ
Мурад Магомедов
83 935
А вместо клапана задницей будешь затыкать...
Дмитрий Мамонтов
Дмитрий Мамонтов
74 117
Дмитрий Сергеев Клапан есть
Расчёты - милое дело!
https://www.youtube.com/watch?v=x01nylXdUw4
РП
Роза Пасынкова
49 814
Дмитрий Сергеев Именно это видео меня и заинтересовало. Стало интересно, возможно ли это сделать с помощью обычного шприца, так как самому удавалось, закрыв входное отверстие, оттянуть "поршень" шприца, создав очень малое давление. Да, делать было нечего)
Если оболочка цистерны способна выдержать глубокий вакуум.
Давление на каждый квадратный сантиметр будет 1 кг.
На каждый квадратный метр давление будет 10 тонн.

Ну а по времени...
Объем самых распространенных четырехосных цистерн 73 куб. метров.
Если взять распространенный объем шприца 5 мл, то нужно сделать не менее
73 000 000 / 5 = 14 600 000 откачиваний.
Если один цикл откачивания будет занимать 2 секунды, то получается не менее 8111 часов, то есть 337 суток, почти год. В три смены и без остановок.
Но поскольку обязательно будут утечки в ниппеле и простои из-за его замены, за два года откачивания можно попытаться успеть. Удачи!
Sergei L
Sergei L
19 933
Ольга Семенова ГЛУБОКИЙ вакуум не способен дать шприц))))

И, кстати, а какая разница, какой вакуум, глубокий там или не очень???
Давление то от глубины вакуума не меняется....
Ирина Ковалева Расчёт неверный.
Ведь по мере откачки - по фигу какой у шприца объём - будет падать и давление в цистерне. Поэтому процесс тут будет не линейный (объё1м делитьна объём), а ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ. Чем дальше - тем меньше падение давления при каждом откачивании.
В теории можно. при условии герметичного корпуса цистерны и надёжного нипеля у шприца...
От расчётов увольте..)))
ЛА
Лада Ананичева
18 486
Теоретически можно, ведь можно у шприца заткнуть отверстие и оттянуть поршень назад до упора, в шприце образуется сильное разряжение, но с ним ничего не случается. Но это будет о-о-о-очень долго.
Нурбек Кабдул
Нурбек Кабдул
10 283
Ну наверное да, если герметично закрыть цистерну после одной откачки шприца. И при дальнейших.
ГО
Гусь Обычный
1 029

Похожие вопросы