Közlekedőedények

Közlekedőedények
A közlekedőedények töltődése

Közlekedőedények alatt olyan folyadékkal töltött edényrendszert értünk, amelyben az edények felső része nyitott és az alsó részük úgy kapcsolódik egymáshoz, hogy a folyadék az egyikből a másikba átfolyhasson.

Ha a folyadék homogén, akkor a folyadékszint minden edényben ugyanolyan magas, bármilyen legyen az edények alakja és szélessége. Ennek az a magyarázata, hogy egyensúly csak akkor lehetséges, ha a folyadék belsejében a szabad felszínnel párhuzamos bármely felületen a hidrosztatikai nyomás mindenütt ugyanakkora. Mivel a hidrosztatikai nyomás a folyadékoszlop magasságától függ, ebben az esetben a folyadékoszlopok magasságai egyenlők.

Két különböző sűrűségű ( ρ 1 , ρ 2 {\displaystyle \rho _{1},\rho _{2}} ) egymással nem keveredő folyadék esetében a hidrosztatikai nyomás egyenlőségére vonatkozó feltétel a következőt jelenti:

ρ 1 g h 1 = ρ 2 g h 2 {\displaystyle \rho _{1}gh_{1}=\rho _{2}gh_{2}} ,

ahol h 1 , h 2 {\displaystyle h_{1},h_{2}} a folyadékszintek magassága, g {\displaystyle g} a földi nehézségi gyorsulás.

A folyadékoszlopok magasságának aránya tehát:

h 1 h 2 = ρ 2 ρ 1 {\displaystyle {\frac {h_{1}}{h_{2}}}={\frac {\rho _{2}}{\rho _{1}}}}

Egymással nem keveredő folyadékoknak a közös érintkezési szinttől mért magasságai a folyadékok fajsúlyaival (sűrűségével) fordítva arányosak.

Legfontosabb gyakorlati alkalmazás

A közlekedőedények törvényének igen fontos alkalmazása a vízvezeték-hálózat. A vizet a víztorony magasan elhelyezett tartályában tárolják, ahova szivattyúval nyomatják fel. Ez a közlekedőedény-hálózat egyik szára. A közlekedőedény-rendszer további szárait az épületekben lévő függőleges csővezetékek képezik. A kettőt egymással a földfelszín alatt lefektetett, többnyire vízszintes csövek kötik össze.

További gyakorlati alkalmazások

Tömlős vízmérték
  • kazánok, tartályok vízállásmutatója
  • repülőgépek ún. dőlésmérője
  • szökőkutak (természetes vagy mesterséges)
  • források talajból való feltörése
  • tengeralattjárók le- és felmerülése
  • tömlős vízmérték nagy távolságokon átívelő szintezésre

Források

  • Szalay Béla: Fizika (Budapest, 1966)
  • Révai nagy lexikona XII. kötet 234-235. o. (Budapest,1915) ISBN 9789639015524

Külső hivatkozások

  • https://web.archive.org/web/20070429163231/http://www.sulinet.hu/tart/fcikk/Kibv/0/10346/1
  • http://www.sulinet.hu/tovabbtan/felveteli/ttkuj/fizika/folymech/folymech.htm
  • https://web.archive.org/web/20070816075859/http://www.freeweb.hu/iratok/tudomany/renner/RENNER04.HTM
  • http://sulifizika.elte.hu/html/sub_p171.html