21. В чем суть опыта Торричелли? (Измерение атмосферного давления). Объясните принцип действия поршневого насоса или шприца.

Опыт Торричелли

Суть опыта Торричелли заключается в измерении атмосферного давления с помощью ртутного барометра.

Принцип действия:

1. Берется стеклянная трубка длиной около метра, запаянная с одного конца.
2. Трубка полностью заполняется ртутью.
3. Затем, закрыв открытый конец пальцем, трубку переворачивают и опускают в сосуд с ртутью.
4. Когда палец убирают, ртуть из трубки частично выливается в сосуд, но не полностью. В верхней части трубки над столбом ртути образуется безртутный (или ртутный) вакуум.
5. Объяснение: Столб ртути в трубке удерживается давлением атмосферы, действующим на поверхность ртути в сосуде. Сила тяжести, действующая на ртуть в трубке, уравновешивается атмосферным давлением.
6. Измерение: Высота столба ртути (от поверхности ртути в сосуде до верхнего уровня ртути в трубке) примерно равна 760 мм. Эта высота и является мерой атмосферного давления.

Принцип действия поршневого насоса (или шприца)

Принцип действия поршневого насоса (и шприца, который является его разновидностью) основан на создании разности давлений.

1. Рабочий ход (всасывание): Когда поршень движется вниз (или от себя в шприце), объем рабочей камеры увеличивается. Давление внутри камеры становится ниже атмосферного. Под действием более высокого атмосферного давления жидкость (или воздух) извне поступает в цилиндр насоса (или в шприц) через открытый впускной клапан (или открытый конец иглы).
2. Ход нагнетания: Когда поршень движется вверх (или на себя в шприце), объем рабочей камеры уменьшается. Давление внутри камеры повышается. Впускной клапан закрывается, а открывается выпускной клапан (или в шприце поршень давит на жидкость, выталкивая ее через иглу). Жидкость (или воздух) выталкивается из насоса (или шприца) в выходной патрубок (или через иглу).

Ключевой момент: Разница давлений между внешней средой и внутренней полостью насоса/шприца заставляет жидкость или газ перемещаться.