как мы перемещаем воду
Вода — чрезвычайно целостное соединение, а это значит, что мы можем перемещать воду в любом направлении. Узнайте, как профессор Сёрен Руд Кейдинг объясняет особенности расхода и давления воды.
Мы можем заставить воду перемещаться в любом нужном направлении. Данная проблема включает такие аспекты, как используемые материалы, количество необходимой энергии и в конечном счете практичность и стоимость перемещения воды.
Такие компании, как Grundfos, естественно, заинтересованы в понимании основных характеристик воды.
Это позволяет регулировать расход и давление при ее перекачивании. Предположим, вы хотите сжать воду, например, под давлением. Одним из поистине удивительных свойств воды является то, что ее почти невозможно сжать.
На дне океана, в самой глубокой его точке, 10 км ниже поверхности моря, вес воды составляет около 10 000 тонн. Несмотря на это, сжатие воды составляет лишь несколько процентов. Поэтому сжать воду очень трудно.
Если воду нельзя было бы сжать совсем, тогда поверхность океана была бы примерно на 50 м выше по всему земному шару. На самом же деле, в известном смысле, легче сжать камень, чем воду.
Еще одним примером очень низкой сжимаемости воды могут служить гидрорезы. Они имеют маленькие сопла, из которых при очень высоком давлении выходит вода.
Гидрорезы очень эффективно и точно режут материалы. Их работа возможна как раз из-за столь низкой сжимаемости воды. Высота нагнетания — термин, знакомый инженерам по насосному оборудованию во всем мире.
По сути, это высота столба перекачиваемой воды. Интересный научный вопрос широко обсуждается сейчас в литературе. Люди расходятся во мнениях относительно того, от чего зависит высота нагнетания воды.
Некоторые считают, что она в основном обусловлена влиянием атмосферного давления и гравитации, другие придерживаются мнения, что она объясняется когезией воды.
То есть тем фактом, что молекулы воды тесно связаны между собой. Поэтому для того, чтобы поднять воду, необходимо понимать водородные связи. Опять-таки, водородные связи являются ключом к пониманию того, почему вода имеет эти необычные свойства и, в частности, почему когезия воды настолько высока.
Итак, независимо от того, идет ли речь об отводе, сжатии, перекачивании, заборе или кипячении воды, все сводится к водородным связям и количеству используемой энергии. При подъеме столба воды когезия, сцепление молекул воды, зависит от водородных связей и количества энергии, используемой для разрыва этих связей. Энергия, используемая для разрыва водородной связи, также используется для закипания жидкости.
Поэтому вскипание и, как следствие, испарение жидкости фактически приводят к разрушению водородных связей. Исследуя воду, мы должны изучать, сколько энергии требуется для разрыва водородной связи. Как только мы это узнаем, нам также будет известно, сколько энергии требуется для закипания воды.