Пьезометрическая высота, отвечающая избыточному давлению в точке.

Рассмотрим точку п приключим к этой точке тонкую стеклянную трубку П открытого типа. В этой трубке горизонт жидкости, благодаря действию давления р_А в точке п, также поднимется на

некоторую высоту h_изб. Однако h_изб будет меньше Н_А (относящегося к точке n), так как в случае от­крытой трубки жидкость в ней будет встречать противодавление со стороны атмосферы.

Рассматривая точку п, можем сказать, что:

а) со стороны жидкости в сосуде на точку п действует давление

р_а = Р_о + γh [53]

в) со стороны жидкости в трубке на точку п действует давление

р_а + γh_изб [54]

Так как давления слева и справа на точку должны быть равными, то получаем

р_а = Р_а + γh_изб [55]

откуда h_изб= ; [56] гдеР- избыточное давление в точке n

Величина h_изб называется пьезометрической высотой, отвечающей избыточному давлению в точке, или просто пьзометрической высотой. Как видно, пьезометрическая высота h_изб,, в отличие от пьезометрической высоты h_A, выражает лишь разность давлений: р_А — р_а. Трубки П_о и П называются пьезо­метрами соответственно закрытого и открытого типа.

Вакуум

Выше рассматривался случай, когда абсолютное давление в точке больше атмосферного. Обратимся теперь к случаю, когда р_А < р_а. Положим, что та­ким давлением характеризуется точка т, показанная на рис. 10. Давление в точке т при условии р_А << р_а можно измерить с помощью так называемого обратного пьезометра, или, что то же, вакуумметра, представ­ляющего собой изогнутую трубку V.

Очевидно, горизонт жидкости в такой трубке опустится ниже точки т;

Рис. 10.

заглубление точки т по отношению к горизонту жидкости в трубке V (h_вак) будет отрицательным Можно сказать, что:

а) давление в точке т со стороны жидкости в сосуде равно

Р_а = Р_о + yh; [56]

б) давление в точке т со стороны жидкости в трубке V равно

Р_а —γh_вак [57]

Соединяя знаком равенства два приведенных выражения, получим:

Р_а = Р_а — γh_вак . [58]

откуда

h_вак = [59]

Как видно, h_вак характеризует разность двух давлений: атмосферного и абсолютного давления в точке т. Именно эта разность, а не само давление, называется

в а к у умом (от латинского слова «пустота»). Можно сказать, что вакуум в данной точке жидкости есть недостаток давления в этой точке до атмосферного. Иногда вакуумом называют также состояние жидкости, когда давление в ней менее атмосферного.