1英文名稱

連通器 communicating vessels

2簡介

性質
連通器里的同一種液體不流動時,各容器中直接與大氣接觸的液面總是保持同一高度。【解釋】 連通器指的是兩端開口,底部連通的物體。茶壺就是一個。
兩端開口的目的其實是防止大氣壓強對液面的干擾,如果把連通器里的液體都看成一個整體,那麼同一深度壓強相同時才會靜止,如果同一深度壓強不同,液體會向低壓的地方流動直到平衡。但是如果某一個液面上被施加了一個額外的力,這個位置的液體壓強就會疊加(如果液體上方有氣體,就是疊加氣體的壓強)。為了保證兩個(或多個)液面上施加的都是同一個大氣壓強,所以要兩端開口。其實如果把整個連通器封閉也可以,不過兩個液面上的空氣必須連通(就好比把兩個連通器對接並密封)
把一根橡皮管兩頭舉起不讓液體出來就是連通器,把兩頭對接在一起變成一個環也是連通器。
應用:鍋爐的液位計就是在邊上連通一根透明管子,上下兩端都連進鍋爐。
茶壺壺嘴和壺身就是好比是連通器的兩個管子

原理

連通器的原理可用液體壓強來解釋。若在U形玻璃管中裝有同一種液體,在連通器的底部正中設想有一個小液片AB。假如液體是靜止不流動的。左管中之液體對液片AB向右側的壓強,一定等於右管中之液體對液片AB向左側的壓強。因為連通器內裝的是同一種液體,左右兩個液柱的密度相同,根據液體壓強的公式p=ρgh可知,只有當兩邊液柱的高度相等時,兩邊液柱對液片AB的壓強才能相等。所以,在液體不流動的情況下,連通器各容器中的液面應保持相平。(理想模型法)

3特點

連通器
連通器的特點是只有容器內裝有同一種液體時各個容器中的液面才是相平的。如果容器傾斜,則各容器中的液體即將開始流動,由液柱高的一端向液柱低的一端流動,直到各容器中的液面相平時,即停止流動而靜止。如用橡皮管將兩根玻璃管連通起來,容器內裝同一種液體,將其中一根管固定,使另一根管升高、降低或傾斜,可看到兩根管里的液面在靜止時總保持相平。

4應用

常見的連通器

  常見的連通器

連通器在生產實踐中有著廣泛的應用,例如,水渠的過路涵洞、牲畜的自動飲水器、水位計,以及日常生活中所用的茶壺、洒水壺等都是連通器。世界上最大的人造連通器是三峽船閘和自來水水塔。
所謂連通器,是液面以下相互連通的兩個或幾個容器。盛有相同液體、液面上壓力相等的連通器,其液面高度相等。
(1) 連通器盛有相同液體,但液面上壓力不等,則液面的壓力差等於連通器兩容器液面高差所產生的壓差。
(2) 連通器液面上壓力相等,但兩側有互不相混的不同液體,自分界面起兩液面之高度與液體密度成反比。
連通器原理在工程上有著廣泛的應用。如各種液面計(水位計、油位計等),水銀真空計,液柱式風壓表,差壓計等,都是應用連通器原理製成的。
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