¿El agua en el tanque está presurizada a 50-100 PSI? pero el agua no se puede comprimir

Estaba investigando cómo funciona el calentador de agua doméstico (ACS) y no pude entender lo siguiente:

considerando el hecho de que el agua (y todos los demás líquidos) no se pueden comprimir (prácticamente), ¿cómo pueden afirmar que el tanque es un "tanque de metal pesado que contiene de 40 a 60 galones (151 a 227 litros) de agua caliente a alrededor de 50 a 100 libras por pulgada cuadrada (PSI) , dentro del rango de presión de un sistema de agua residencial típico".

¿Quieren decir que el agua sale disparada de la tubería a una presión de 50-100 PSI? ¿Cómo se puede presurizar el agua (o cualquier otro líquido)? Si pongo una membrana en un tanque sellado que separa el agua del aire, y luego comprimo el aire a, digamos, 50 PSI, ¿entonces se puede decir que el agua está presurizada a 50 PSI? (y eso significa que si abro una válvula en el lado del agua del tanque, se dispararán a 50 PSI. ¿Puedes recordarme cómo encontrar su velocidad? ¿Viene de bernoulli?)

Significan que el agua en el tanque ya está ejerciendo 50-100 PSI de presión en las paredes del tanque. El fluido no necesita estar en movimiento para tener presión.
También es útil tener en cuenta que un sistema de calefacción central contendrá un recipiente de presurización, exactamente por la razón que está preguntando, a saber, que el agua no se puede comprimir. Sin esto, en el momento en que se filtraran unos cuantos cl, la presión se reduciría a casi nada (un problema porque el aire comenzaría a filtrarse a través de los espacios, causando corrosión). El recipiente de presurización tiene una cámara comprimible accionada por resorte que introduce algo de compresibilidad en el sistema.

Respuestas (3)

La presión y la compresión son dos cosas diferentes. La presión es presión (fuerza por área), mientras que la compresión es un cambio de volumen .

Puedes aplicar la misma presión a un globo y a un ladrillo, y el globo se comprimirá mucho más que el ladrillo. La presión "dentro" del globo y el ladrillo terminará siendo igual a la presión que aplicas desde el exterior. Las presiones deben equilibrarse de acuerdo con la segunda ley de Newton; de lo contrario, no dejaría de comprimirse.

¿Quieren decir que el agua sale disparada de la tubería a una presión de 50-100 PSI?

Sí.

¿Cómo se puede presurizar el agua (o cualquier otro líquido)?

Intentando bombear más agua adentro, flexionando un poco los lados del tanque, haciendo que presionen más hacia adentro. Esta presión más fuerte de las paredes aumenta la presión. Al igual que soplar aire en un globo hasta que se expanda; la "pared" del globo se está flexionando y expandiendo, pero presiona hacia atrás y trata de expulsar el aire si puede.

Si pongo una membrana en un tanque sellado que separa el agua del aire, y luego comprimo el aire a, digamos, 50 PSI, ¿entonces se puede decir que el agua está presurizada a 50 PSI?

Sí. Nuevamente, la respuesta es la segunda ley de Newton: si nada se mueve, todas las fuerzas deben equilibrarse. El agua debe presionar la membrana tanto como el aire, ya que la membrana no se mueve.

¿Puedes recordarme cómo encontrar su velocidad? viene de bernoulli?

Bernoulli es útil, sí. Mucho se encuentra fácilmente en Google (de lo contrario, esto es para una nueva pregunta).

Significan que si estuviera midiendo la presión en las paredes del tanque (sin abrir el tanque ni nada por el estilo), leería 50-100 PSI.

Puede presurizar un líquido aplicando fuerza sobre él mientras está restringido. Dado que esa fuerza no puede ir muy bien hacia la compresión, simplemente empuja en todas direcciones, aumentando la presión.

Analizar la hidrostática debería poder brindarle mucha más información sobre el tema.

Creo que algunos comentaristas están leyendo demasiado la pregunta, el OP solo quiere entender lo que está escrito sobre el tanque. Un google rápido muestra que la presión del agua doméstica es de hasta aproximadamente 80 psi. El tanque está diseñado para contener agua a un rango de presión de 50 a 100 psi más un factor de seguridad (generalmente 4, pero los calentadores de agua son peligrosos, por lo que probablemente sea más alto).

La presión del agua es suministrada por la presión de cabeza permanente de las torres o bombas de agua. Cuando el agua no corre en una bomba diseñada para una sola casa, instalan un tanque de vejiga como la membrana que mencionaste. La bomba comprime el aire en el tanque de vejiga y se enciende cuando se detecta una caída de presión.

Su pregunta final "(¿y eso significa que si abro una válvula en el lado del agua del tanque, se dispararán a 50 PSI? ¿Puede recordarme cómo encontrar su velocidad? ¿Viene de bernoulli?)" es confuso. La presión se lee con un manómetro y hay muchos diseños, la velocidad se puede derivar del diámetro de la tubería, el flujo y la presión, pero no puedo recordar (sin google) si a Bernoulli se le atribuye esa ecuación.

dibujó k