2017-01-06
Почему не устраивают «газонапорные» башни по аналогии с водонапорными?
Решение:
Роль водонапорной башни — создание гидростатического давления в водопроводе. Истечение жидкости из крана обусловлено гидростатическим давлением, равным разности между давлением столба воды с единичной площадью сечения и высотой $h$ и давлением такого же столба воздуха (рис.).
Посмотрим, может ли «газонапорная» башня создать давление в газовой сети? Пусть в баке находится газ под давлением $p$, равным давлению окружающей атмосферы. Тогда внизу, у крана, давление будет равно $p + \rho gh$, где $\rho$ -плотность газа, т. е. будет выше, чем в баке. Однако атмосферное давление внизу будет равно $p + \rho gh$, и так как плотность воздуха $\rho_{0}$ больше плотности светильного газа (если оба находятся примерно под одинаковым внешним давлением), то атмосферное давление внизу будет больше, чем давление в газовой сети. Таким образом, «газонапорная» башня сама по себе не может создать повышенного давления в газовой сети.
Однако если в «газонапорной» башне газ находится под высоким давлением, так что плотность его больше плотности окружающего воздуха, то «газонапорная» башня создает некоторое избыточное давление. Очень большое давление в «газонапорной» башне создать практически трудно и опасно, а получающееся при этом избыточное давление было бы ничтожно мало по сравнению с тем давлением, которое дает водонапорная башня. Поэтому применение «газонапорных» башен практически нецелесообразно.