Для определения показаний пружинного манометра, установленного ниже уровня воды, необходимо учитывать как давление в трубопроводе, так и давление, вызванное колонной воды над манометром.
- Давление в трубопроводе: 0,4 МПа.
- Давление, создаваемое 7-метровой колонной воды.
Для вычисления давления, создаваемого колонной воды, используем формулу:
\[ P = \rho \cdot g \cdot h \]
где:
- \( P \) — давление,
- \( \rho \) — плотность воды (при температуре 20 °C примерно 998 кг/м³),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²),
- \( h \) — высота столба воды (7 м).
Теперь подставим значения в формулу:
\[ P = 998 \, \text{кг/м}³ \cdot 9,81 \, \text{м/с}² \cdot 7 \, \text{м} \]
\[ P \approx 998 \cdot 9,81 \cdot 7 \approx 68663,86 \, \text{Па} \approx 0,0687 \, \text{МПа} \]
Теперь найдем общее давление на манометре:
Давление, измеренное манометром:
\[ P_{\text{манометра}} = P_{\text{трубопровода}} - P_{\text{колонны}} \]
\[ P_{\text{манометра}} = 0,4 \, \text{МПа} - 0,0687 \, \text{МПа} \]
\[ P_{\text{манометра}} \approx 0,3313 \, \text{МПа} \]
Таким образом, манометр покажет примерно 0,331 МПа.