Аквариум без кормежки или миниэкосистема

[Neogobius]

1. Через трубки 1 и 2 вода не течет так как там отрицательное давление. Если эти трубки открыть - вовнутрь начнет заходить воздух. Давление выше нижнего конца воздухозаборной трубки ниже атмосферного.
2. На уровне нижнего конца воздухоносной трубки давление равно атмосферному. Расстояние от нижнего конца воздухоносной трубки до патрубка 3 образует столб воды, дающий давление.
3. Подстановка значений в формулу Торричелли дает понимание того, потечет ли вода вообще.
4. Сосуд Мариотта должен находиться над аквариумом,
чтобы вода вытекала из него через трубку 3. Для нашей задачи трубки 1 и 2 вообще не нужны. Нужна только трубка 3 и воздухоносная трубка.
5. Внешний конец воздухоносной трубки может быть ниже уровня внутреннего конца этой же трубки, и давление на уровне нижнего конца этой трубки внутри сосуда Мариотта всегда будет равно атмосферному, как бы вы не обматывали трубку вокруг аквариума или предметов в комнате.
6. Даже если внешний конец воздухоносной трубки будет опущен ниже сосуда Мариотта - вода через нее не потечет. Если вы заткнете пальцем конец этой трубки, вытекание воды из трубки 3 прекратиться, как бы вы не располагали внешний конец воздухоносной трубки. Аналогично пальцу действует уровень воды в аквариуме.
7. То, что вода не будет течь через трубки 1 и 2, и что не потечет вспять через воздухоносную трубку, если ее опустить ниже самого сосуда Мариотта, а вытекать из трубки 3 будет только при условии что отверстие воздухоносной трубки открыто - хорошо описано в учебнике физики Ландсберга. Спотить о элементарных вещах больше не намерен, отсылаю вас к учебнику. Если не верите - проведите эксперимент.

[Neogobius]

На схеме - синее - вода, белое - воздух.
Верхний сосуд - это сосуд Мариотта, нижний сосуд - аквариум. Трубка 3 (заполнена водой) выходит из сосуда Мариотта в аквариум, воздухоносная трубка (заполнена воздухом) тянется от уровня воды до верха сосуда Мариотта. На данный момент вода не течет, если уровень воды в аквариуме понизится и обнажит конец воздухоносной трубки - вода из трубки 3 потечет. И течь будет пока уровень воды в аквариуме не поднимиться и не закроет воздухоносную трубку.

[oltrew]

Допис від Neogobius

1. Через трубки 1 и 2 вода не течет так как там отрицательное давление. Если эти трубки открыть - вовнутрь начнет заходить воздух.

На уровне трубки 1 отрицательное давление, но на уровне трубки 2 давление нулевое.
Если трубку 1 открыть, то воздух туда начнет заходить, но совсем немного - пока жидкость в воздухозаборной трубке не поднимется до уровня трубки 1.

2. Правильно.
3. Так подставьте значения в формулу Торричелли, добавив ее к формуле Бернулли: Скорость v=√2gh + Время t=V/(Sv) + S=Пиr^2.
Объединяем: t=V/(Пиr^2*√2gh) Подставляем примерные значения: h(разница между нижним концом воздухозаборной трубки и изливом 3) - 1 см, V объем подменной емкости - 5 л, внутр. диаметр компрессорной трубки - 4 мм
t= 0,05/(3,14*0,002^2*Корень2*9,8*0,01) = 8987 с = 2 с половиной часа.
При разнице высот всего 1 см баклажка 5 л вытечет в аквариум через компрессорную трубку за 2 с половиной часа.

Допис від Neogobius

Для нашей задачи трубки 1 и 2 вообще не нужны. Нужна только трубка 3 и воздухоносная трубка.

Для нашей задачи нужны именно трубки 1 и 2. Трубка 3 - ни в коем случае! Через нее вода будет течь в аквариум, пока уровень воды там не поднимется до нижнего края водозаборной трубки. Хорошо, если у аквариума есть такой запас по высоте. В противном случае дальше потечет на пол.
Практически интересует только вариант с трубкой 1. Вы же не собираетесь сверлить отверстие в стенке емкости и прецизионно подгонять отверстие к уровню трубки. Во-первых, уровень воды сам подгонится под уровень трубки. Во-вторых, отверстие гораздо проще делать не в стенке, а в крышке.

[oltrew]

Допис від Neogobius

Если не верите - проведите эксперимент.

Сосуд Мариотта давно изобретен. Автодолив Мариотта тоже, скорее всего задолго до нас.
Вы наверно пропустили мою тему Автодолив Мариотта. В свое время она победила в рубрике "проживи незаметно". На aqa.ru тема тоже не вызвала энтузиазма народных масс. Никакой электроники, сенсоров, перистальтических насосов, аварийных устройств, контроля через интернет - слишком просто. Больше обсуждений было на белорусском форуме.