連通器
底部互相連通的容器
幾個底部互相連通的容器,注入同一種液體,在液體不流動時連通器內各容器的液面總是保持在同一水平面上。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。
上端開口相通,或底部相通的容器叫 連通器。
兩端開口或相通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。
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)
連通器
常見的連通器
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,煤氣漏氣的檢測裝置等,都是應用連通器原理製成的。