Домашние задания: Физика

Давление на дно открытого сосуда?

давление на дно закрытого сосуда рассчитывается так p=ρgh. давление на дно открытого сосуда p=p(атмосферное)+ρgh. если сосуд открыть и потом закрыть, то давление на его дно будет p(атмосферное)+ρgh? если да, то получается первая формула справедлива для сосуда с жидкостью и вакуумом над ней?
если нет, то почему? разве воздух не продолжает давить на жидкость, а тем самым и на дно сосуда вместе с жидкостью даже после закрытия сосуда?
Если над жидкостью воздух, то он добавляет давление на нее. Если вакуум, то чистое ρgh.
Алексей Токарь
Алексей Токарь
53 009
Лучший ответ
Деточка, по этой формуле считается ИЗБЫТОЧНОЕ давление на некоторой глубине в жидкости (избыточное по сравнению с атмосферным).
"разве воздух не продолжает давить на жидкость, а тем самым и на дно сосуда вместе с жидкостью даже после закрытия сосуда?"

Продолжает.

Теоретически можно представить себе ваккумную установку, которая откачивает воздух при закрытии сосуда. И в этом случае прав Дивергент - про то что насыщенный водяной пар всё равно будет добавлять некоторое давление (например при +20 по цельсию давление насыщенного водяного пара составляет 2340 Па, или эквивалент 23 см водяного столба). Но в рамках школьной физики про такое обычно не думают, да и задач именно про закрытые сосуды с вакуумом над жидкостью обычно не попадается.
__________________
2023-07-13_15:52:35
Давление на дно закрытого сосуда рассчитывается по формуле: h = (p2 – p1)/ (ρ * g), где p2 - гидростатическое давление [бар] на глубине h, p1 - давление заключенного газа в сосуде [бар], ρ - плотность жидкости [кг/м³], g - сила тяжести или ускорение свободного падения [м/с²], h - высота жидкой колонны [м].
Если сосуд открыть и потом закрыть, то давление на его дно будет равно p(атмосферное)+ρgh, если в сосуде нет других газов, кроме атмосферного воздуха. Если в сосуде есть другие газы, то давление на дно будет равно p(газа в сосуде)+ρgh.
Ваше предположение о том, что первая формула справедлива для сосуда с жидкостью и вакуумом над ней верно. В этом случае p1 равно 0 и формула принимает вид p = ρgh.
Елена Капитонова Интересно одно. Как можно создать сосуд с жидкостью с ВАКУУМОМ над ней? Если откачивать воздух над жидкостью, то над жидкостью путем ее испарения будет немедленно создано давление насыщенных паров этой жидкости при данной температуре.
Елена Капитонова Что от него толку? Он будет испарять жидкость, но жидкость постоянно будет создавать над собой насыщенный пар, пока вся не испарится досуха. Вот только тогда над высушенным остатком (например, сухим концентратом сока) появится вакуум.
Когда сосуд открыт, давление на дно состоит из атмосферного давления p(атмосферное) и гидростатического давления ρgh, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости над дном сосуда. В этом случае воздух свободно взаимодействует с жидкостью, и атмосферное давление поддерживает давление жидкости на дне сосуда.
Роман Кириллов
Роман Кириллов
18 742