Agua a alta presión

Si hundieras un recipiente en el fondo de un océano profundo y lo sellaras allí, y luego lo llevaras a la superficie, ¿retendría su presión?

La respuesta para un gas es obviamente sí, pero ¿qué pasa con un líquido como el agua que es incompresible? Una vez que se elimina el peso aplastante de la columna de agua de arriba, ¿el agua conserva su calidad de "presurización" o vuelve a ser agua normal? Supongo que una forma clara de probar esto sería embotellar un pez de aguas profundas y llevarlo a la superficie para ver si explota.

Mientras estamos en eso, ¿qué pasa con un sólido? Salvo cualquier elasticidad y un cambio de temperatura incidental, ¿romperá un objeto sólido un recipiente de vidrio no sellado que se ajusta exactamente a él y luego se coloca en el vacío?

Sin embargo, me da pena el pescado.

Respuestas (2)

El agua es ligeramente comprimible, por lo que mantendrá su presión mientras el recipiente no se estire.

Pero dado que solo es ligeramente comprimible, si el contenedor estalla bajo presión, probablemente no será una falla explosiva. Esto se debe a que, en el momento de la falla, a diferencia del gas, el agua no empuja durante un tiempo suficiente sobre la parte que falla del recipiente para generar mucha velocidad. Esta es la razón por la cual los recipientes a presión a menudo se someten a pruebas de presión con agua o aceite en lugar de aire u otros gases.

Si un sólido es ligeramente comprimible, retendrá presión dentro de un recipiente. En la práctica, si un sólido incompresible se encierra en un recipiente presurizado, por lo general habrá algo de gas o líquido mezclado con él que retendrá la presión.

Su último punto es similar a la razón por la que las plantas nucleares tienen presurizadores. Un límite de presión lleno de un fluido casi incompresible experimentará grandes oscilaciones de presión debido a pequeñas perturbaciones. El ejemplo clásico es el de un vaso lleno de agua que se rompe épicamente cuando se dispara con una bala, mientras que solo dejaría pequeños agujeros de bala si se llenara con gas.

El problema en su publicación es que no considera la fuerza que resiste la presión del agua, que ejercen las paredes de su contenedor.

Para hacer esto, imagina un contenedor de dos cámaras, con paredes exteriores infinitamente fuertes, pero con un pistón entre ellas que se mantiene en su posición central por alguna fuerza que ejerces. La cámara A se llena de aire al nivel del mar y luego se cierra, la cámara B se deja abierta mientras se hunde el recipiente. La fuerza que necesita ejercer sobre el pistón aumenta a medida que lo hunde, en proporción con la presión del agua, digamos que a cierta profundidad es el área por PAGS 1 . Ahora cierre la cámara B también. Ahora puede llevar su contenedor a cualquier lugar, esto no cambiará el equilibrio en el interior.

Y todavía puedes ejercer la misma presión. PAGS 1 en el pistón, y el agua está bajo presión PAGS 1 . Pero también puede variar esta presión en el pistón, a cualquier valor que desee y llevar el agua a algún otro nivel de presión, sin tener ningún movimiento del pistón (siempre que permanezca en el régimen de incompresibilidad). En particular, liberar la fuerza repentinamente no provocará un estallido, porque el agua es incompresible.

¿No estallará? Sin embargo, antes de liberar la fuerza, podría estar empujando hacia afuera con una fuerza masiva. ¿Cómo puede esa fuerza desaparecer repentinamente?
La publicación de abajo da la respuesta. El agua es (casi) incompresible, lo que significa que las variaciones de presión corresponden a una tensión infinitesimal. Entonces, liberar la presión solo conduce a un "estallido" infinitesimal. Consulte también physics.stackexchange.com/questions/127469/… sobre la presión en la materia condensada.