“充满水的管子压强处处相等”是错误的。听谁说的?
水的能量由位能(重力势能)、压能、动能组成,在相同半径管道中流动的水体,各个截面上的动能相同。虹吸管道中,如果忽略水的粘性,应该是位能+压能守恒。在虹吸管道的顶部,位能最大,压能最小,并且压强小于大气压(负压)。所以,在虹吸管道顶部打一孔,水不会出来,而是空气进去,压强增大,虹吸中断。推动虹吸流动的能量来源是虹吸管道进出口之间的水位差,因为管道进口的位能大于出口的位能,从而促使水的流动。即使有了这推动力,但是虹吸不会自动开始,首先必须在管道中制造出负压条件。
水力学中常常把位能、压能、动能合在一起称为总水头,在忽略水的能量损失条件下,可以说充满水的管道内总水头处处相等,而非压强处处相等。
虹吸现象中,管内压强并不是处处相等,因为不同高度水的压强不一样。
但管内水柱高度的确可以明显高于液面,前提是管口的下端要低于液面,其实是液面与管口下端的压强差驱动管内水的流动。
喷泉也可以