一道物理题,有关气压、水下压力的问题.

问题描述：

一道物理题,有关气压、水下压力的问题.

遇到个很纠结的问题,怕误人子弟所以来求各过路大神帮忙
如图所示,在一个水槽中垂直安装一个水罐,水罐上有一根管子卫位于水罐下部,连通罐体内部和外部的水槽,有一个阀门开关.打开真空泵将罐体内的空气排出,使罐体内部压力下降至0.01个大气压（图中绿色部分为真空部分）,关闭真空泵,打开罐体下部的阀门,水槽中的水进入罐体并上升至高出水槽液面约10米的地方.

水罐中有两个压力传感器.这两个压力传感器在常温标压下的读数为0.1MPa.1号压力传感器刚好在水罐中的液面下,二号压力传感器在液面下10米处.
请问,在上述状态下打开或关闭水下阀门,两个压力传感器的数值如何变化?

我个人认为在关闭阀门时,1号压力传感器读书应该是接近于0,二号压力传感器读数为0.1Mpa；当阀门打开时,一号压力传感器的度数为0.1Mpa,二号压力传感器度数为0.2MPa.
理由如下：当阀门关闭时,水罐中上部真空,无压力作用于液面之上,液面下的压力传感器读数就是水深的压力,即10米一个大气压,故液面处为0,水下10米为1个大气压即0.1Mpa.
当阀门打开,外部大气压力作用于水槽的水面上,受其影响,水罐内两个压力传感器数值都会增加一个大气压的读数,即一号压力传感器的度数为0.1Mpa,二号压力传感器度数为0.2MPa.此处解释若引用帕斯卡原理是不是有些牵强?毕竟不是密闭的液体.水槽上部是真空的. 而且液面就是靠一个大气压给压到那么高的- -
迷茫了,

1个回答分类：物理 2014-09-18

问题解答：

我来补答

供参考：
当平衡时,与水阀开闭无关.（传感器,下文称——表,上为表1,下为表2）
1、在常时,即不抽气,内外水面等高（静平衡）.压力表1与表2（刚好在水面）均不受水压则等值,均为一大气压（0.1mpa）；
2、闭水阀,抽气后,表1=表2=0.01mpa；
3、闭泵孔,开水阀后,水上升H=10米（即一大气压）静平衡,
设此时表1刚好在水面,据力的平衡,则有：表2=表1+水柱压=外气压（0.1mpa）

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