Jak transportować wodę?

Jak transportować wodę?

Woda jest niezwykle spójna, a to oznacza, że można skierować ją w dowolnym kierunku. Posłuchaj, jak profesor Søren Rud Keiding wyjaśnia zawiłości przepływu i ciśnienia wody.

Wodę można skierować w dowolne miejsce. Znaczenie przy tym mają materiały, których trzeba użyć, i ilość potrzebnej energii, a także cena transportu.

Firma Grundfos chce zrozumieć podstawowe właściwości wody. Umożliwi to kontrolę przepływu i ciśnienia podczas pompowania wody w stanie ciekłym. Chcąc zmniejszyć objętość wody, np. wywierając na nią nacisk, można odkryć jedną z jej fascynujących właściwości i przekonać się, że zmniejszenie objętości wody jest prawie niemożliwe.

Schodząc do najgłębszego punktu na dnie oceanu, 10 km pod powierzchnią, ciężar wody znajdującej się ponad nami wynosi około 10 000 ton. Mimo to objętość wody jest mniejsza jedynie o kilka procent. Zmniejszenie objętości wody jest bardzo trudne. Gdyby nie było to w ogóle możliwe, poziom powierzchni oceanu byłby około 50 m wyżej na całym świecie. W pewnym sensie łatwiej jest zmniejszyć objętość skały niż wody w stanie ciekłym. Innym przykładem małej ściśliwości wody jest działanie przecinarek wodnych. Są to małe dysze, w których znajduje się woda pod bardzo wysokim ciśnieniem.

To bardzo wydajne rozwiązanie zapewniające czyste cięcie materiałów. Działają one właśnie dlatego, że ściśliwość wody w stanie ciekłym jest tak niska. Wysokość podnoszenia to termin znany wielu inżynierom na całym świecie. Jest to wysokość słupa wody, którą można pompować. Pod względem naukowym to bardzo interesujące pytanie, które obecnie szeroko omawia się w literaturze. Wiele osób nie zgadza się na temat podłoża naukowego wysokości podnoszenia wody. Niektórzy twierdzą, że to głównie wpływ ciśnienia atmosferycznego i grawitacji, a inni, że ma to związek ze spójnością wody stanie ciekłym.

Cząsteczki wody w stanie ciekłym są bardzo silnie ze sobą związane. Aby móc ją podnieść, należy zrozumieć wiązania wodorowe. Jak zostało wspomniane, wiązania wodorowe są kluczem do zrozumienia niezwykłych właściwości wody, a w szczególności jej wysokiej spójności w stanie ciekłym. Nieważne, czy wywiera się nacisk na wodę, zmniejsza jej objętość, pompuje, wciąga słup wody, czy ją gotuje, wszystko sprowadza się do wiązań wodorowych i ilości energii, jaką trzeba wykorzystać. W przypadku wciągania słupa wody spójność i lepkość tej substancji zależą od wiązania wodorowego i ilości zużytej energii potrzebnej do zerwania wiązań wodorowych.

Energia potrzebna do zerwania wiązań wodorowych to również energia potrzebna do zagotowania cieczy. Więc gotowanie wody, a tym samym jej odparowywanie, polega na zerwaniu wiązań wodorowych. Badając wodę, należy zbadać ilość energii potrzebnej do zerwania wiązań wodorowych. Ta sama ilość energii jest potrzebna, aby zagotować wodę.