Mariottes kärl (Mariottes sifon [1] ) är en anordning som gör det möjligt att uppnå ett jämnt utflöde av en vätskestråle på grund av konstant tryck. Den uppfanns av den franske fysikern Edme Mariotte från 1600-talet (1620-1684).
Mariotte-häverten är ett hermetiskt tillslutet kärl, i vars lock är infört ett rör öppet i båda ändar, ena änden nedsänkt i en vätska och den andra kommunicerar med atmosfären.
Inledningsvis, när alla ventiler och öppningen i röret som kommunicerar med atmosfären är stängda, sammanfaller vätskenivån i röret med vätskenivån i kärlet. Om kärlet inte är helt fyllt med vätska kommer det att finnas lite luft ovanför dess yta, och trycket i botten av röret beräknas med formeln:
, var:Om ventilen 3 öppnas, kommer röret, efter att ha undanträngt vätskan i det, att fyllas med luft, och trycket över ytan blir lika med . På nivån för änden av röret kommer atmosfärstrycket att etableras . Vätskan börjar strömma ut ur hålet endast under trycket från vätskekolonnen mellan ventilerna 2 och 3 (i figuren), vilket kommer att förbli konstant så länge som änden av röret förblir nedsänkt i vätskan. Luft kommer att strömma genom röret till toppen av kärlet.
Vätskeutflödeshastigheten kan bestämmas med hjälp av Torricellis formel [2] :
, där är avståndet mellan den nedre änden av röret och ventilen (eller mellan ventilerna 2 och 3 i figuren).Om, med ventil 3 öppen, ventil 2 öppnas, som är i nivå med den nedre änden av röret, kommer vätska inte att strömma ut ur den på grund av lika tryck på båda sidor av ventilen. Om ventil 1 öppnas med ventil 3 öppen, kommer inte heller vätska att strömma ut ur den - istället kommer luft in i kärlet genom ventil 1, och trycket i nivå med ventil 3 och hastigheten på strålen från den kommer att öka.
Den huvudsakliga egenskapen hos Mariotte-kärlet är att det låter dig kontrollera hastigheten på vätskeflödet. Detta används i kontinuerliga bläckförsörjningssystem (CISS) [3] , vid laboratoriedosering av vätskor [4] , i bränsletankar för oljebrännare av evaporativ typ (i små pannor) och vid vattning av vissa växter.