Простой вопрос про трубу и воду

[ququ]

Возникло некоторое непонимание полной картины происходящего явления. Вот если взять некоторую ёмкость в виде трубы, на одном конце которой расположен кран (вентиль). В трубе имеется некоторое давление, вне трубы имеет тоже некоторое, но другое давление. Если открыть кран, то польётся вода. Вода будет течь поскольку давление внутри и снаружи разное. Вопрос возникает как раз о моменте открытия вентиля. Откуда вода на противоположной стороне (от вентиля) трубы знает, что кран открылся? Каким образом и с какой скоростью предаётся то возмщение (информация об изменение давления)? Что является его переносчиком?

P.S. Если есть какие-нибудь мат. модели, то достаточно будет просто ткнуть в книгу. Спасибо

[svb505]

Вы же сами ответили - разность давления, а если представить воду не как молекулы, а как единый столб? Максимум давления с обратной стороны от крана толкает весь столб воды? Так проще?

[hvost_soroki]

svb505 в сообщении #554363 писал(а):

Откуда вода на противоположной стороне (от вентиля) трубы знает, что кран открылся? Каким образом и с какой скоростью предаётся то возмщение (информация об изменение давления)? Что является его переносчиком?

Перепад давления является звуком и распространяется со скоростью звука.

[ququ]

Цитата:

Вы же сами ответили - разность давления, а если представить воду не как молекулы, а как единый столб? Максимум давления с обратной стороны от крана толкает весь столб воды? Так проще?

Проще, но действительно как говорит hvost_soroki я об этом догадывался, что силу, которая выталкивает воду создаёт разность давлений.

Цитата:

Перепад давления является звуком и распространяется со скоростью звука.

Звук распространяется в какой среде? В воде? Т.е. получается открытие крана создаёт некоторое механическое возмущение в воде, которое со скоростью звука в воде распространяется вдоль трубы.
Можно ли сделать вывод о том, что вода не начнёт течь из крана (по крайней мере в полную силу) пока возмущение механическое не достигнет другого конца трубы?

[svb505]

"пока возмущение механическое не достигнет другого конца трубы?" - Это вы о чем? "Источник возмущения" изначально там, на другом конце трубы? И он сразу и во всю свою силу и пока она не иссякнет...

[Joker_vD]

Нет. При открытии вентиля прилегающий к нему слой воды испытывает с одной стороны низкое давление, с другой — высокое, и начинает вытекать. Это приводит к тому, что находящийся рядом с ним другой слой, ранее с двух сторон испытывавший одинаковое давление, начинает со стороны вытекающего слоя испытывать пониженное давление, и тоже начинает вытекать...

Ну представьте себе веревочку с повязанными по ее длине грузиками, которую бросили на край скользкого стола и сбросили краешек вниз. Аналогия, по-моему, хорошая — у жидкостей есть условие неразрывности, которое как раз этой веревкой моделируется.

[ququ]

Цитата:

Нет. При открытии вентиля прилегающий к нему слой воды испытывает с одной стороны низкое давление, с другой — высокое, и начинает вытекать. Это приводит к тому, что находящийся рядом с ним другой слой, ранее с двух сторон испытывавший одинаковое давление, начинает со стороны вытекающего слоя испытывать пониженное давление, и тоже начинает вытекать...

Ну представьте себе веревочку с повязанными по ее длине грузиками, которую бросили на край скользкого стола и сбросили краешек вниз. Аналогия, по-моему, хорошая — у жидкостей есть условие неразрывности, которое как раз этой веревкой моделируется.

Спасибо. Правильно ли я понял, что "возмущение", которое создал открытый кран распространяется вдоль трубы в виде изменяющегося давления. Это "возмущение" распространяется по воде со скоростью звука в воде? Благодаря разности давлений в каждой точке объёма трубы возникает сила, выталкивающая воду из трубы. В тоже время ей противодействует некоторая сила, характеризующая вязкость воды. Если бы была в трубе иная жидкость: более вязкая, то сила выталкивания была бы меньше, соответственно и скорость вытекания из трубы меньше. В такой жидкости и скорость распространения возмущения была бы иной.

[svb505]

После уравнивания давлений, вода течет под уклон(сила тяжести), а если его нет - остается в трубе и не возмущается?

[ququ]

svb505 в сообщении #554483 писал(а):

После уравнивания давлений, вода течет под уклон(сила тяжести), а если его нет - остается в трубе и не возмущается?

Мне кажется не стоит усложнять задачу гравитацией.

[svb505]

ququ в сообщении #554517 писал(а):

svb505 в сообщении #554483 писал(а):

После уравнивания давлений, вода течет под уклон(сила тяжести), а если его нет - остается в трубе и не возмущается?

Мне кажется не стоит усложнять задачу гравитацией.

Усложнять?
Если в трубе не будет воздуха, то вам очень сложно будет создать давление и вода из трубы не потечет или потечет совсем чуть, столько на сколько вы сможете уплотнить воду(это тяжело), а если воздух, то он , расширяясь, после уплотнения и будет просто толкать воду, пока не уравняется давление? А дальше - гравитация, если...?

[Joker_vD]

svb505 в сообщении #554528 писал(а):

Если в трубе не будет воздуха, то вам очень сложно будет создать давление и вода из трубы не потечет или потечет совсем чуть

Вы титан видели когда-нибудь? Знаете, такой огромный бак, а снизу к нему труба с краником приварена?

[svb505]

Joker_vD в сообщении #554545 писал(а):

svb505 в сообщении #554528 писал(а):

Если в трубе не будет воздуха, то вам очень сложно будет создать давление и вода из трубы не потечет или потечет совсем чуть

Вы титан видели когда-нибудь? Знаете, такой огромный бак, а снизу к нему труба с краником приварена?

А вы пробовали хоть чуть нагреть такой бак без воздуха? Прочитайте все, там есть все варианты: самотек, воздух под давлением, замещение другой водой под давлением. Есть еще варианты? Ну например - плющить трубу, или...?

[Joker_vD]

svb505 в сообщении #554548 писал(а):

А вы пробовали хоть чуть нагреть такой бак без воздуха?

А в чем проблема? Греется вполне нормально. И вода из него тоже хорошо течет, и без всякого воздуха.

[anik]

svb505 в сообщении #554528 писал(а):

ququ в сообщении #554517 писал(а):

svb505 в сообщении #554483 писал(а):

После уравнивания давлений, вода течет под уклон(сила тяжести), а если его нет - остается в трубе и не возмущается?

Мне кажется не стоит усложнять задачу гравитацией.

Усложнять?
Если в трубе не будет воздуха, то вам очень сложно будет создать давление и вода из трубы не потечет или потечет совсем чуть, столько на сколько вы сможете уплотнить воду(это тяжело), а если воздух, то он , расширяясь, после уплотнения и будет просто толкать воду, пока не уравняется давление? А дальше - гравитация, если...?

Если нет гравитации, то вода не потечёт из трубы или титана (разве что, там есть воздух под давлением), хоть открывай краник, хоть не открывай. Какая сила будет выталкивать воду из замкнутого объёма? Ей и там хорошо.
Так что придётся всё-таки усложнить дело гравитацией.

[ququ]

В таком случае поправлю условие, для наглядности нарисовал близкий к жизни случай.


Всё-таки повторюсь:

Цитата:

Правильно ли я понял, что "возмущение", которое создал открытый кран распространяется вдоль трубы в виде изменяющегося давления. Это "возмущение" распространяется по воде со скоростью звука в воде? Благодаря разности давлений в каждой точке объёма трубы возникает сила, выталкивающая воду из трубы. В тоже время ей противодействует некоторая сила, характеризующая вязкость воды. Если бы была в трубе иная жидкость: более вязкая, то сила выталкивания была бы меньше, соответственно и скорость вытекания из трубы меньше. В такой жидкости и скорость распространения возмущения была бы иной.