【种花家务·物理】1-03-06抽气机,打气筒和抽水机——『数理化自学丛书6677版』
【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』,此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版,并于1977年正式再版的基础自学教材,本系列丛书共包含17本,层次大致相当于如今的初高中水平,其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我写的备注。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版,即80年代的改开版,改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容,直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版,首先是因为6677版保留了很多古早知识,让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小,即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材,不该被埋没在故纸堆中,是故才打算利用业余时间,将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。
第三章液体和气体的一些性质
§3-6抽气机,打气筒和抽水机
1、抽气机
【01】通常使用抽气机来排除封闭在容器内的空气。例如热水瓶的胆、电灯泡、无线电电子管(俗称真空管)等都要用抽气机抽去空气。
【02】如图3·26所示,圆筒A中装着一个紧密的活塞,下面有一个装着阀B和C的小气室。阀B只能向气室内开,阀C只能向气室外开。当提起活塞时,圆筒A下部和小气室内的空气因体积变大而压强变小,而容器D里面的空气压强则较大,于是推开阀B流入简A下部和小气室内。这时,阀C左边的大气压强大于右边的压强,所以是关闭的。当活塞下压时,小气室内的空气压强因体积变小而增大,大于大气压强,于是推开阀C,使空气流到外面去。这时,由于小气室压强的增大,关闭了阀B。活塞这样反复上下,就可以把容器D里面的空气逐渐抽出来。

2、打气筒
【03】我们有时要把大量的空气打入一个容器里面去,那就要使用打气筒。例如脚踏车和汽车的轮胎、足球或篮球的球胎等都需要时常打气。由于打气筒和抽气机的功用恰好相反,因而阀开关的方式也就不同。如图3·27所示,活塞P下面装着一块截面积比筒大的软橡皮a,用来代替一个阀。当提起活塞P时,筒内空气因体积增大而压强变小,于是大气压就迫使筒外空气从活塞周围的细缝进入筒内。当压下活塞P时,筒内空气因体积缩小而压强变大,于是一方面迫使橡皮a紧紧地贴着活塞,不使空气流到筒外去,另一方面打开阀S,使空气进入轮胎T里面去。
【04】由于轮胎里面的空气越打越多,而容积却是一定的,所以空气的压强越来越大,这时我们也就感觉到越打越费力。
3、抽水机
【05】如图3·28,在圆筒A里面有一个跟筒壁配合得很紧密的活塞B。筒底和活塞上各有一个只能向上开的阀C和D。当提起活塞时,C阀关闭,大气压使水从E管推开D阀升到圆筒中。当压下活塞时,D阀关闭,迫使水推开C阀而进入活塞上方。再提起活塞时,活塞上面的水把C阀压闭,而随活塞一起上升,然后从侧管排出。活塞这样上下移动,就可以把水连续不断地抽上来。这种抽水机叫做吸取抽机。

【06】抽水机的种类也不少,除了上面的类型以外,还有压力抽机、离心抽机等。这些抽水机的构造虽然不同,但基本原理却是一样的。
【07】抽水机也叫做水泵,是农业生产上一种很重要的工具。
习题3-6
1、在一种风箱构造的示意图中,ab是两个向左开放的阀,B是活塞,P是把手,根据图说明它的工作原理。

2、试问吸取抽机能够把井深11米处的水抽到地面吗?
3、用抽气机不断抽气,容器里面的空气越抽越稀,平时我们称它为接近真空,你以为真的能抽到一点空气也没有吗?为什么?