Una tubería de agua desde el nivel del mar hasta más allá de la atmósfera.

Si una tubería se extendiera justo por encima del fondo del océano hasta el exterior de la atmósfera, ¿el vacío succionaría el agua más allá de la atmósfera? Si se hiciera un agujero en la tubería, sobre el nivel del mar, ¿cómo afectaría eso al flujo de agua? ¿Lo detendría por completo?

Considere que todos los océanos están cubiertos con muchas tuberías, donde un extremo de ellas está dentro de los océanos mientras que el otro está fuera de la atmósfera. Si el agua tuviera que fluir en una tubería (como se pregunta en la pregunta), debería fluir por todas en este caso. Ahora, un lector inteligente notará que las tuberías en sí son inútiles en esta demostración (olvídese de la acción Capilar) y se pueden quitar; ¡lo que significa que el agua de la Tierra debería estar fluyendo hacia el espacio en este momento!
@Ali: me gusta ese razonamiento más que muchas de las otras respuestas ...
@Ali Pero entonces, ¿dónde se ha ido la atmósfera? Si está entre las tuberías, su profundidad aumentará debido a todo el espacio que ocupan las tuberías. Si está dentro de las tuberías, entonces el vacío se ha ido y el agua ya no se succiona.
@MattS La atmósfera está dentro de las tuberías. Pero un extremo de las tuberías está en el vacío. Si el vacío los va a succionar, ¡debería succionarlos a todos!
@Ali Pero esto demuestra un malentendido fundamental del problema. En el problema original, la atmósfera NO está dentro de la tubería: la tubería contiene vacío. Si la atmósfera está en la tubería y la tubería es lo suficientemente larga para alcanzar el vacío del espacio, realmente no cambia nada. La atmósfera de la Tierra siempre está contra el vacío del espacio y, sin embargo, no es succionada. El vacío solo succiona agua por la tubería cuando la tubería no tiene atmósfera (o, al menos, la cantidad de atmósfera que normalmente llena el espacio de la tubería).

Respuestas (4)

No, el agua no sería succionada.

Incluso si toma una tubería con vacío, cierra la parte superior y sumerge el extremo abierto de esa tubería en agua, entonces el agua solo subiría 10 metros. Después de eso, el "tirón" de la aspiradora se equilibra con la fuerza de la gravedad que actúa sobre una columna de agua de 10 metros.

Tal vez no hace falta decir: la parte superior de la atmósfera es mucho más alta que 10 metros.

¿Esto depende del diámetro de la tubería?
No. No, a menos que hagas una tubería muy delgada donde entran en juego otras fuerzas. (por ejemplo, la forma en que algunos árboles obtienen el agua). El factor clave es la fuerza hacia abajo de una columna de agua. Si ensancha la tubería, ambas fuerzas (hacia abajo y hacia arriba) crecen por igual.
Solo para agregar un nombre al efecto de 'tubería realmente delgada' al que me referí: Capillary_action

Pregúntate esto: ¿por qué el vacío del espacio no absorbe nuestra atmósfera? La razón es por la gravedad de la tierra, que tira de la envoltura de gas alrededor del planeta para mantenerla en su lugar. El fenómeno que llamamos 'presión del aire' también es el resultado de esto.

El tubo solo se llenará hasta que su contenido sea arrastrado hacia abajo por la gravedad con la misma fuerza que el resto de la atmósfera. Si la pajilla comienza con aire, entonces el aire de la pajilla se jalará exactamente con la misma fuerza que cualquier otra columna de aire de ese tamaño, por lo que el agua no se moverá en absoluto. Si no hay aire en él, solo se llenarán unos 10 metros (como dijo Hennes), solo hasta que la cantidad de agua adicional en el tubo pese la misma cantidad que un área equivalente de la atmósfera.

Me gusta esta explicación.
Sí. Regresé para agregar algunos detalles más a mi publicación. Pero la información en esta respuesta lo hace muy bien.

Por lo que entiendo, los vacíos como el espacio en realidad no "chupan" ni "jalan" en absoluto.

Cuando una caja de aire comprimido se introduce en el vacío, las moléculas de aire en realidad están siendo empujadas por otras moléculas de aire de mayor presión hacia la región del espacio de baja presión. Esto significa que, con respecto a su pregunta, hay un límite en cuanto a la altura a la que puede subir el agua. Esto está determinado por la fuerza del aire que empuja el agua hacia abajo para forzarla a subir por el tubo, en equilibrio con la fuerza de la gravedad que empuja el agua hacia abajo.

http://en.wikipedia.org/wiki/Succión

+1: Hola frr171. Bienvenido a Physics.SE. Realmente alentamos buenas respuestas de nuevos usuarios :)

¿Cuál es la diferencia entre una tubería, digamos de 1 m de ancho, y toda la atmósfera, que también es una "tubería", simplemente "extremadamente extremadamente ancha"? Nada. Por lo tanto, su tubería no haría nada.

Una tubería de agua desde el nivel del mar hasta más allá de la atmósfera.
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