Все, что необходимо знать о силе давления воды

Задачи на давление жидкостей и газов с ответами и решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на давление жидкостей и газов».

	(зависит от условия задачи)

Задача № 1.
 Определить давление бензина на дно цистерны, если высота столба бензина 2,4 м, а его плотность 710 кг/м3.

ОТВЕТ: 17,04 кПа.

Задача № 2.
 Какая жидкость находится в сосуде, если столб высотой 0,3 м оказывает давление 5400 Па ?

ОТВЕТ: Серная кислота (1800 кг/м3).

Задача № 3.
 Плотность спирта 800 кг/м3. Какова будет высота столба спирта при давлении 2,4 кПа?

ОТВЕТ: 0,3 м.   Чтобы увидеть решение, нажмите на спойлер ниже.

Задача № 4.
 В цилиндре с маслом на поршень действует сила 40 Н. Чему равна сила давления на внутреннюю поверхность цилиндра площадью 8 дм2? Площадь поршня 2,5 см2. Вес масла не учитывайте.

ОТВЕТ: 12,8 кН.

Задача № 5.
 Вычислите давление и силу давления керосина на дно бака площадью 50 дм2, если высота столба керосина в баке 40 см.

ОТВЕТ: 3200 Па; 1600 Н.

Задача № 6.
В мензурку, площадь дна которой 20 см2, налита вода до высоты 10 см. Сколько граммов воды налито? Чему равно давление воды на дно мензурки?

ОТВЕТ:

Задача № 7.
Рыба камбала находится на глубине 1200 м и имеет площадь поверхности 560 см2. С какой силой она сдавливается водой?

ОТВЕТ: 678 кН.

Задача № 8.
  На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа?

ОТВЕТ: 40 м.

Задача № 9.
Поршневой насос может произвести давление 5 • 105 Па. На какую высоту можно поднять воду этим насосом?

ОТВЕТ: 51 м.

Задача № 10.
В сталелитейном производстве «изложницей» называется чугунный стакан без дна, в который выливают расплавленный металл. Верхнее отверстие изложницы немного меньше нижнего для того, чтобы можно было изложницу снять с отвердевшего слитка, когда остынет металл. Чтобы металл снизу не выливался, изложницы ставят на плоское основание и делают их очень массивными. На рисунке слева изображена изложница, справа — подъем изложницы с отлитого слитка. Определите силу давления, которую производит на подложку изложницы налитый чугун, если высота изложницы 1,5 м, а площадь нижнего основания 1600 см2. Плотность чугуна 7000 кг/м3.

ОТВЕТ: 17 кН.

Задача № 11.
Как велика должна быть высота столба ртути и столба спирта, если этот столб производит давление в 105 Па?

ОТВЕТ: ртути — 75 см, спирта — 12,76 см.

Задача № 12.
 Батискаф опустился в море на глубину 50 м. Каково давление на поверхность батискафа на данной глубине? (Плотность морской воды 1010 кг/м3.)

ОТВЕТ: 606 кПа.

Задача № 13.
Человек стоит на кожаном мешке с водой. Рассчитайте, на какую высоту поднимается вода в трубке, если масса человека 75 кг, площадь соприкасающейся с мешком поверхности платформы 1000 см2.

ОТВЕТ: 0,75 м.

Задача № 14 (повышенной сложности).
Брусок массой m = 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление p₁ = 1 кПа, лежа на другой — давление 2 кПа, стоя на третьей — давление 4 кПа. Каковы размеры бруска?

ОТВЕТ: 5 см, 10 см, 20 см.

Указание к РЕШЕНИЮ. Обозначим размеры бруска а, b, с, где а > b > с. Тогда из условия следует, что  b = а/2,  с = а/4,  p₁ = mg/(ab) = 2mg/a2. Отсюда   , а = 20 см, b = 10 см, c = 5 см.

Задача № 15 (олимпиадный уровень).
Оцените массу атмосферы Земли (радиус Земли R = 6400 км)

ОТВЕТ: примерно 5 • 1018 кг.

Указание к РЕШЕНИЮ. Вес атмосферы равен силе давления воздуха на всю поверхность Земли, площадь которой S = 4πR2. Следовательно, mg = р_а • 4πR2, где р_а = 105 Па — атмосферное давление. Отсюда m = 4πR2 р_а /g = 5 • 1018 кг. Эта величина составляет менее одной миллионной части полной массы нашей планеты. Такая простая оценка массы атмосферы возможна потому, что основная часть атмосферы сосредоточена на высотах, малых по сравнению с радиусом Земли. Поэтому можно считать, что вес атмосферы равен mg, где g — ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли.

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = р_атм  + p*g*h

Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Вы смотрели конспект урока «Задачи на Давление жидкостей с ответами и решениями». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к теме: ЗАДАЧИ на Давление твердых тел с ответами и решениями.
• Перейти к теме: ЗАДАЧИ на Сообщающиеся сосуды и гидравлический пресс с решениями.
• Вернуться к Списку конспектов по физике для 7-11 классов
• Найти конспект через Кодификатор ОГЭ по физике
• Найти конспект через Кодификатор ЕГЭ по физике

Сантехника объём и скорость потока

Объем жидкости, проходящей через определённую точку в заданное время, рассматривается как объем потока или расход. Объем потока обычно выражается литрами в минуту (л/мин) и связан с относительным давлением жидкости. Например, 10 литров в минуту при 2,7 атм.

Скорость потока (скорость жидкости) определяется как средняя скорость, при которой жидкость движется мимо заданной точки. Как правило, выражается метрами в секунду (м/с) или метрами в минуту (м/мин). Скорость потока является важным фактором при калибровке гидравлических линий.

Объём и скорость потока жидкости традиционно считаются «родственными» показателями. При одинаковом объёме передачи скорость может меняться в зависимости от сечения прохода

Объем и скорость потока часто рассматриваются одновременно. При прочих равных условиях (при неизменном объеме ввода), скорость потока возрастает по мере уменьшения сечения или размера трубы, и скорость потока снижается по мере увеличения сечения.

Так, замедление скорости потока отмечается в широких частях трубопроводов, а в узких местах, напротив, скорость увеличивается. При этом объем воды, проходящей через каждую из этих контрольных точек, остаётся неизменным.

Сантехника и принцип Бернулли

Широко известный принцип Бернулли выстраивается на той логике, когда подъем (падение) давления текучей жидкости всегда сопровождается уменьшением (увеличением) скорости. И наоборот, увеличение (уменьшение) скорости жидкости приводит к уменьшению (увеличению) давления.

Этот принцип заложен в основе целого ряда привычных явлений сантехники. В качестве тривиального примера: принцип Бернулли «виновен» в том, что занавес душа «втягивается внутрь», когда пользователь включает воду. Разность давлений снаружи и внутри вызывает силовое усилие на занавес душа. Этим силовым усилием занавес и втягивается внутрь.

Другим наглядным примером является флакон духов с распылителем, когда нажимом кнопки создаётся область низкого давления за счёт высокой скорости воздуха. А воздух увлекает за собой жидкость.

Принцип Бернулли не для сантехника, но для самолётного крыла: 1 — низкое давление; 2 — высокое давление; 3 — быстрое обтекание; 4 — медленное обтекание; 5 — крыло

Принцип Бернулли также показывает, почему окна в доме имеют свойства самопроизвольно разбиваться при ураганах. В таких случаях крайне высокая скорость воздуха за окном приводит к тому, что давление снаружи становится намного меньше давления внутри, где воздух остаётся практически без движения.

Существенная разница в силе попросту выталкивает окна наружу, что приводит к разрушению стекла. Поэтому когда приближается сильный ураган, по сути, следует открыть окна как можно шире, чтобы уравнять давление внутри и снаружи здания.

И ещё парочка примеров, когда действует принцип Бернулли: подъем самолёта с последующим полётом за счёт крыльев и движение «кривых шаров» в бейсболе.

В обоих случаях создаётся разница скорости проходящего воздуха мимо объекта сверху и снизу. Для крыльев самолета разница скорости создаётся движением закрылков, в бейсболе — наличием волнистой кромки.

Как разобрать/собрать привод ESBE на видеоролике

Полезный для получения практики сантехники видеоролик ниже демонстрирует приёмы, которые в любой момент могут потребоваться потенциальному сантехнику-ремонтнику. Рекомендуется просмотр этого видео для получения сведений относительно сборки/разборки электропривода ESBE трёхходового клапана:

Способы измерения давления

Теоретические знания нормативных значений, касающихся водонапора, позволяют переходить к практике, дающей ответ на вопрос, как измерять в домашних условиях давление воды в кране или других водоразборных точках квартиры.

Применение стационарных манометров

Основным прибором для замеров давления в водопроводных коммуникациях является манометр. Существует несколько видов устройств этого назначения, отличающихся конструктивно и по принципу работы.

Наиболее распространённым типом прибора для снятия показаний давления воды является механический манометр. Он надёжен в эксплуатации, имеет легко читаемую шкалу значений и информационный циферблат

Часто контроль давления воды в квартире ограничивается показаниями прибора, установленного на границе отсекающей внутриквартирный и центральный трубопроводы. Однако в реальности показания такого манометра будут являться не совсем корректными и принимаемыми с некоторыми погрешностями.

Это обусловлено тем, что не учитываются все потери давления на элементах внутренней разводки квартиры (фильтры, тройники, запорная и регулирующая арматура). Кроме этого, на свободный напор воды оказывают влияние повороты и участки с изменением сечений трубопроводов.

Поэтому лучшим вариантом является оснащение манометрами всех входов точек потребления воды в квартире. Это вполне доступно на этапах строительства жилья или в ходе ремонтных работ по замене трубопроводов водоснабжения.

Использование переносного манометра

Особенностью переносного измерительного прибора является его универсальность и возможность несложной установки на трубопроводах и такого же простого демонтажа.

Применение данного метода позволяет измерять водяное давление непосредственно на входе каждого сантехнического прибора, влияющего на её напор.

Собрать мобильный манометр можно своими руками, усовершенствовав покупной заводской прибор. Для этого необходимо: 1 — обычный водяной манометр со шкалой до 6 бар; 2 — резьбовой удлинитель; 3 —переходник с резьбы манометра 3/8 дюйма на полудюймовую резьбу удлинителя

Для уплотнения резьбовых соединений используется фум-лента.

Наиболее удобной точкой подключения для проведения замера давления воды является душ.

Алгоритм проведения измерений следующий:

1. Душевая лейка откручивается от шланга.
2. На шланг монтируется манометр.
3. Открывается кран на душе.
4. Замеряется давление.

Для снятия корректных показаний прибора необходимо в процессе замера избавиться от воздушной пробки. Устраняется она путем нескольких переключений смесителя с крана на душ или открытием и закрытием другого крана в системе водопровода.

Если нет соответствующего переходника, то вместо него можно подобрать шланг с диаметром, позволяющим подключить его к манометру. Соединение со шлангом душа в этом случае производится через штуцер с резьбой ½ дюйма.

Бесприборное определение давления

Данный способ позволяет с определённой степенью погрешности измерить давление воды в точке подключения к сантехприборам без использования специальных измерительных устройств.

Для проведения замеров необходимо приобрести прозрачный шланг/трубку ПВХ по длине около двух метров и с диаметром, позволяющим подключить его к водопроводному крану

Эксперимент с использованием прозрачного ПВХ шланга проводится по следующей методике:

1. Шланг одним концом подключается к точке разбора, выставляется и, желательно, фиксируется в вертикальном положении.
2. Открывается кран и трубка заполняется водой до отметки, соответствующей нижней части крана (нулевой уровень).
3. Верхнее отверстие герметично закрывается.
4. Открывается на максимальный напор водопроводный кран.
5. Измеряется высота водяного столба от нулевого уровня до нижней границы воздушной пробки (Н).
6. Фиксируется высота воздушной пробки (h).

Измерения расстояний необходимо проводить не сразу, а через 1-2 минуты, после того, как под давлением воды из открытого крана в шланге образуется воздушная пробка.

Формула для расчета приближённого значения давления воды из открытого крана, при использовании в качестве манометра прозрачного шланга, будет следующим. Р=Ратм × (Н + h) / h

За величину Ратм принимается значение атмосферного давления в трубке до начала эксперимента — 1 атм.

Формулы расчета

Давление на дно сосуда рассчитывается делением силы на площадь, то есть оно равно произведению плотности воды, высоты столба и ускорения свободного падения g (величина постоянная, равна 9,8 м/с2).

Пример расчета: бак наполнен водой (плотность 1000 кг/м3) до высоты 1,2 м. Нужно найти, какое давление испытывает дно бака. Решение: P = 1000*1, 2*9, 8 = 11760 Па, или 11, 76 кПа.

Для расчета давления на стенки сосуда применяют все ту же формулу напора, приведенную выше. При расчете берется глубина от точки, в которой нужно рассчитать напор, до поверхности воды.

Пример расчета: на глубине 5 м на стенку резервуара с водой будет оказываться давление P=1000 *5 * 9, 8=49000 кПа, что составляет 0,5 атмосферы.

Расчет давления воды на дно и стенки сосуда в видео:

Сообщающиеся сосуды

Поскольку жидкость принимает форму сосуда, в который ее поместили, имеет место быть такое явление, как сообщающиеся сосуды.

Сообщающиеся сосуды — это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости (в каждом сосуде). Так жидкость может перемещаться из одного сосуда в другой.

Какую бы форму не имели такие сосуды, на поверхности однородных жидкостей в состоянии покоя на одном уровне действует одинаковое давление.

Если в колена сообщающихся сосудов налить жидкости, плотности которых будут различны, то меньший объём более плотной жидкости в одном колене уравновесит больший объём менее плотной жидкости в другом колене сосуда.

Другими словами, высота столба жидкости с меньшей плотностью больше, чем высота столба жидкости с большей плотностью. Давайте рассчитаем, во сколько высота столба жидкости с меньшей плотностью больше высоты столба жидкости с большей плотностью, если эти две несмешивающиеся жидкости находятся в сообщающихся сосудах.

p = ρgh, p₁ = p₂, ρ₁ gh₁= ρ₂ gh₂,

Отсюда:

Курсы подготовки к ОГЭ по физике помогут снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.

Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда

Жидкость, находящаяся в сосуде, оказывает давление как на дно сосуда, так и на его стенки. Поверхность жидкости, которая не соприкасается со стенками сосуда, называют свободной поверхностью жидкости. Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называют гидростатическим.

РАСЧЁТ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ДНО СОСУДА

Вычислим давление жидкости на дно сосуда площадью S, если высота столба жидкости в этом сосуде равна h. Как известно, давление определяется по формуле p = F/S.

В нашем случае сила F, с которой жидкость действует на дно сосуда, равна её весу. Вес жидкости определяется по формуле Р = mg.   (1)

Следовательно, для определения веса жидкости необходимо найти её массу. Для этого воспользуемся формулой m = pV, где р — плотность жидкости, а V — объём жидкости. Для определения объёма необходимо найти произведение площади дна сосуда и высоты столба жидкости: V = Sh.

Следовательно, масса жидкости в сосуде определяется по формуле m = рSh.   (2)

Подставим это выражение в формулу (1) и получим Р = gpSh.    (3)

Теперь для нахождения давления необходимо вес жидкости разделить на площадь сосуда: P = gpSh/S

Сократив в полученном выражении S в числителе и знаменателе, получим формулу для расчёта давления жидкости на дно сосуда: p = pgh. (4)

Давление жидкости на дно сосуда рассчитывают по формуле p = pgh.

РАСЧЁТ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА СТЕНКИ СОСУДА

Так как по закону Паскаля давление внутри жидкости на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям, то по формуле (4) можно находить давление жидкости на стенки сосуда на любой глубине.

Из формулы (4) видно, что давление жидкости на дно и стенки сосуда прямо пропорционально высоте столба жидкости и зависит по только от высоты столба жидкости, но и от плотности жидкости р. Чем больше плотность жидкости, тем большее давление она оказывает при условии, что высота столба жидкости остаётся постоянной.

Даже при использовании дыхательных трубок, выступающих над водой, глубина погружения человека не может превышать 1,5 м, так как из-за давления воды у него не хватает сил увеличив объём грудной клетки и вдохнуть воздух. В 1943 г французами Ж. Кусто и Э. Ганьяном был изобретён акваланг специальный аппарат со сжатым воздухом, предназначенный для дыхания под водой и позволяющий находиться под водой от нескольких минут (на глубине около 40 м) до часа и более.

В соответствии с формулой (4) давление жидкости также зависит от ускорения свободного падения g. Значит, если представить себе один и тот же сосуд с жидкостью, помещенный на разные планеты, то давление на дно и стенки сосуда в нем будет различно в зависимости от значения g на планете.

ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС

Из формулы (4) видно, что давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит только от плотности и высоты столба жидкости и не зависит от формы сосуда.

Приведённая схема опыта показывает, что сила, с которой жидкость оказывает давление на дно сосудов различной формы, но с одинаковой площадью дна и одинаковой высотой столба жидкости в них, будет одной и той же. Каждый из сосудов снабжён съемным дном, и динамометры показывают именно 3 силу воздействия воды на дно сосудов, но не вес жидкости. Очевидно, что вес жидкости в сосудах будет различным, так как объёмы жидкости в сосудах неодинаковы.

По закону Паскаля давление столба жидкости высотой h равномерно передаётся в любую точку дна каждого из сосудов. Именно поэтому сила, с которой жидкость оказывает давление на дно, больше веса жидкости в сосуде В, но меньше веса жидкости в сосуде С. Несмотря на кажущееся противоречие, ничего парадоксального в этих опытах нет.

ОПЫТ ПАСКАЛЯ

Даже небольшим количеством воды можно создать очень большое давление. В 1648 г. этот факт очень убедительно продемонстрировал В. Паскаль, поразив своих современников. В прочную, наполненную водой и закрытую со всех сторон бочку площадью поверхности 2 м2 была вставлена тоненькая трубочка площадью сечения 1 см2 и высотой 5 м. Затем Паскаль поднялся на балкон второго этажа и влил в эту трубочку всего кружку воды. Из-за малого диаметра трубки вода поднялась до большой высоты, и давление на стенки бочки так возросло, что планки (клёпки) бочки разошлись и вода стала вытекать из бочки.

Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда»: Что такое гидростатическое давление. Как рассчитать давление жидкости на дно сосуда. Как рассчитать давление жидкости на стенки сосуда.

Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).

Вычисление давления жидкости

Среди них выделяют высоту, на которую наливают в процессе исследования жидкость в сосуд цилиндрической формы. Она выражается буквой $h$

При этом важно знать, что для вычисляемого точного значения давления жидкости необходимо использовать сосуд правильной геометрической формы, то есть его стенки должны быть вертикальными, а дно только горизонтальное. В этом случае гидростатическое давление жидкости в сосуде в каждой его точке останется на неизменной величине

Для точного определения расчета давления жидкости в сосуде берутся следующие параметры:

• плотность жидкости $r$;
• ускорение свободного падения $g$;
• высота столба налитой в сосуд жидкости $h$.

Формула для расчета давления жидкости тогда будет выглядеть так: $p = rgh$. Далее можно сделать расчет силы давления. Для этого необходимо ввести в нашу общую формулу площадь дна используемого сосуда

Мы при осуществлении расчетов берем во внимание, что давление в каждой точке нашего сосуда будет одинаковым. Она действует на дно с одинаковой силой, поэтому можно вывести искомую формулу $F = rghS$

Рисунок 2. Факторы давления жидкости. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Из этой формулы можно определить, что сила давления жидкости на дно нашего сосуда будет такой же, как вес самой жидкости. При этом сосуд должен быть правильной цилиндрической формы. Однако определено, что подобные вычисления будут иметь правильной характер даже в случае изучения сосудов различной формы. Подобные высказывания можно трансформировать в правило, где давление жидкости на дно остается одинаковым во всех точках, когда площадь дна и высота уровня жидкости также одинакова. Однако это никак не сочетается с реальным весом жидкости, которая будет залита в сосуд неправильной формы. Вес может быть меньше или больше силы давления на дно, при этом конечное значение, указанное в формулах выше останется на удовлетворительном уровне и не станет противоречить нашим вычислениям.

Причины слабого давления в трубах

Зарегистрирован ряд случаев, по причине которых может снижаться напор воды в любом из типов трубопровода.

• Наличие крупного засора в сечении трубопровода, наросль ила и других отложений. Со временем просвет патрубков уменьшается, соответственно и давление может падать.
• Авария на насосной станции. При неправильно работающем оборудовании могут возникнуть некоторые проблемы с темпами поставки воды в дома. Это может сопровождаться снижением напора либо полным его отсутствием на протяжении длительного времени.
• Отсутствует электричество. Насосная станция работает от электросети, поэтому при ее отключении возникает снижение подачи воды в многоквартирные и частные дома.
• Образование утечки. Если в магистрали, подходящей к дому, наблюдается потеря ресурса, это существенно сказывается на давлении. При таких обстоятельствах напор снижается, и вода может течь тонкой струйкой.
• Повышенный водозабор. Такую проблему наблюдают поздней весной, летом и осенью. Большая часть населения ведет огородничество, делает заготовки на зиму. У многих плоды растут прямо на придомовом участке даже в многоэтажных жилых массивах.

Жителям остается только терпеть перебои в подаче воды. В лучшем случае можно составить коллективное письмо в организацию, которая предоставляет услуги по водоснабжению. Обязательным условием при этом является требование регулярно измерять давления воды в трубопроводе.

Расчёт домашнего водопровода

С практической точки зрения давление в водопроводе чаще всего ассоциируется с объёмом поставляемой воды за единицу времени, то есть с пропускной способностью ветки водоснабжения. В этом контексте и будет рассмотрен вопрос расчёта бытового водопровода. После изучения паспортных данных приборов и агрегатов, потребляющих воду, суммируется общий расход. Затем к полученной цифре добавляется расход всех установленных и используемых водоразборных кранов.

Для домашнего водопровода, работающего от скважины, выбор труб зависит от мощности насоса

После этого все числа суммируются, и на выходе получается общий расход в доме воды. С учётом этих данных, покупается труба с диаметром, который обеспечит нужным давлением и, соответственно, количеством воды все водоразборные приборы, работающие одновременно.

Если домашний водопровод планируется подключить к городской сети, у хозяина выбора нет, он будет вынужден пользоваться тем, что имеется. Иное дело, если речь идёт о частном доме, питающимся от скважины. Тогда следует покупать насос, способный обеспечить водопровод давлением, которое соответствует расходам. Выбор производится по паспортным данным подобного агрегата. В определении диаметра вам поможет ниже размещённая таблица.

Таблица 2

Пропускная способность трубы	Диаметр и длина трубопровода
Пропускная способность, л/мин	Диаметр трубы	Диаметр трубы	Длина водопровода, метры
75	38	32	Больше 30
50	32	25
30	25	20	Меньше 10

Здесь приведены параметры лишь наиболее часто используемой трубной продукции.

Способы повышения и понижения давления трубопроводе

Насос для повышения давления воды

Несоответствие нормам давления в трубопроводе часто приводит к неприятностям, поэтому приходится устранить эту проблему собственными руками, если такую услугу не предоставляет водоканал. Существует несколько способов, которые помогают увеличивать и при надобности уменьшать водяное давление в магистрали.

Варианты повышения давления в автономном и квартирном трубопроводе

Существует два способа поднять давление и пользоваться водой в свое удовольствие без перепадов напора. Для таких целей жители могут создавать специальные условия: устанавливать квартирные насосы или насосные станции.

1. Обыкновенный насос. Монтаж осуществляется на трубу водоснабжения в домах или квартирах в той точке, где происходит забор ресурса — недалеко от крана или душевой лейки. Таким устройством можно пользоваться, если нужно повысить давление показателя до 1,5 бар. Оборудование легко обслуживается и не требует дополнительных составляющих. Для повышения показателей необходим подбор более серьёзного устройства.
2. Насосная станция. Больше подходит для владельцев частных домов с автономным водоснабжением. Для работы такой конструкции необходимо иметь дополнительное пространство, так как насосная станция устанавливается в комплексе с накопительным резервуаром. Для таких целей подходит подвальное помещение. Благодаря наличию расширительного бака даже при отключении централизованного холодного водообеспечения давление будет поддерживаться и владельцу хватит ресурса на сутки.

Методы понижения давления в водопроводе

Чтобы понизить давление воды в водопроводной сети, потребуется установка редуктора в магистраль в том месте, где труба заходит в дом или квартиру. Такой механизм представляет собой небольшую конструкцию с двумя резьбовыми соединениями. Они отлично защищают бытовую технику от гидроудара и снижают нагрузку на домашний трубопровод в целом.

Принцип работы регулятора заключается в выравнивании силы диафрагмы и удерживающей пружины. Как только происходит водозабор, давление падает, поэтому действие пружины усиливается. При этом отверстие открывается до стабилизации давления в трубопроводе. Соответственно, если будет скакать давление, это не повлияет на открытие и закрытие встроенного клапана, поэтому пользователь будет получать ресурс стабильным напором.

Как измеряют давление

Для измерения в системе водоснабжения используется манометр. Его устанавливают рядом с водосчетчиком в точке ввода водопроводной трубы в здание. Также встроенным устройством оснащаются обогревательные котлы. Манометр позволяет самостоятельно провести измерения фактических значений и сравнение их с теми, что соответствуют технологическим нормативам и ГОСТам.

Следить за показателями этого прибора требуется регулярно. Ведь при низких значениях водная струя на водопотребителях будет крайне слабой.

Превышение нормативов представляет опасность для сантехнических и бытовых приборов. Водопроводный манометр оснащен измерительной шкалой с максимумом в семь атмосфер: при повышении напора больше этого показателя в сети образуются крупные неполадки. На участках сочленения трубных отрезков возникают протечки, чувствительные элементы ломаются.

Формула расчета

Давление воды в квартире рассчитывается математическим методом. За основу возьмем стандартный по меркам РФ пятиэтажный дом.

Значения:

Для вычисления правильных величин водопровода другой этажности достаточно заменить показатель 5 эт., на нужное количество этажей здания, результаты для которого необходимо вычислить.

Вывод формулы

Выведем формулу для расчета давления жидкости на дно сосуда, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда (рисунок 2).

Рисунок 2. Определение давления жидкости на дно прямоугольного параллелепипеда

Давление жидкости $p$ рассчитывается по формуле: $p = \frac{F}{S}$, где $F$ — это сила, действующая на дно сосуда, а $S$ — это площадь дна сосуда.

1. Сила $F$ в данном случае равна весу $P$ жидкости, которая находится в сосуде;
2. Как узнать вес жидкости? Необходимо знать массу $m$ жидкости;
3. Массу $m$ мы можем вычислить по известной нам формуле: $m = \rho V$;

1. Так как нам известна жидкость, находящаяся в сосуде, мы знаем ее плотность . Остается вычислить объем $V$ жидкости. Обозначим высоту столба жидкости буквой $h$, площадь дна сосуда — $S$. Тогда объем можно вычислить по формуле:$V = Sh$;

1. Итак, подставляем наши данные в формулу для вычисления массы и получаем:$m = \rho Sh$;

1. Таким образом, возвращаемся к весу жидкости и получаем, что: $P = mg$, где $g$ — ускорение свободного падения, или $P = g \rho Sh$.

С другой стороны, мы знаем, что вес столба жидкости равен силе, с которой жидкость давит на дно сосуда. Поэтому если мы разделим вес $P$ на площадь $S$, то получим искомое давление жидкости:$p = \frac{P}{S}$,или $p =\frac{g \rho Sh}{S}$,

То есть:

Рассмотрим измерительные величины, которые мы будем использовать в данной формуле: плотность мы будем выражать в килограммах на кубический метр ($\frac{кг}{м^3}$), $g = 9.8 \frac{H}{кг}$, высоту столба жидкости  — в метрах ($м$). Тогда давление $p$ будет выражено в паскалях ($Па$).

{"questions":,"answer":}}}]}