关于为何泵最多只能吸十米火柱想到的。
大三学习了一门课程《泵与水厂》，上面谈到了泵理论上最多只能将水吸上十米高空，而泵的扬程却可以达到一百多米，我特别想不通，为何可以将水推送至一百多米高空，却只能吸十米高的水？当初学习虹吸管原理时我就被这一现象所蒙蔽，虹吸管可以让水不依靠外力情况下自流，但为何它也只能将水最多提升十米？我带着这两个问题进行了一番思索与查阅，最终找到了问题的答案。
在解决上述问题前我想先说说我们初小学数学的学习，由于我们常常忽视了这些最简单的数学知识所蕴涵的巨大力量。以前在小学时学习了一个数学定理深深的改变了我的世界观，古埃及哲学家亚里士多德提出：必须有力作用在物体上，物体就会运动，没有力的作用，物体才会最终停出来。这句话说得多么正确，以至于我听一遍就相信了。但是有个叫牛顿的家伙，提出了个叫牛顿第一定理的东西大气压强是谁发现的，完全把他证实了，说哪些“一切物体在没有遭到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态”，这一听就是个鬼话，简直在胡说，如何可能是这个样子呢，于是我怀疑这个理论有一年多时间，并一直觉得这个在课本里的推论是错误的。当我后来理解了牛顿第一定理时，我第一次被数学学深深惊艳，它让我用一种科学的思维去重新看待这个世界，这个世界是与我们平时状态下看起来完全不同的世界，不可思议而又合乎情理，这便是科学的魅力！
言归正传，在中学时我们还简单的学习了“大气压”这个概念，这个“大气压”就是解决上述泵为何只能吸十米火柱问题的关键所在。定义告诉我们：大气浮力是指月球上的空气形成的浮力，月球表面的空气遭到重力作用，由此而形成了大气压。也就是说我们都生活在大气压下，而这个大气压似乎十分特别的大，但我们却觉得不到。之所以觉得不到，是由于我们身体内部也有大气压，内外抵消所以没有觉得。所以把你忽然放在太空中，你的身体外部浮力忽然消失，而你的身体内部却还有浮力，并且很大很大的，这么你才会……爆炸而死，这就是为何宇航员上太空要穿宇航服的诱因了。我们不能光空想，历史上也有人做实验去验证了大气浮力的存在和大气浮力究竟有多么强悍。1654年格里克在美国马德堡作了知名的马德堡半球实验，有力的证明了大气浮力的存在，这个实验就是把两个半球里的气抽光，之后两个半球就被吸走了，用几匹马都拉不开。从传统的观念上我们觉得球是被吸走的，为何被吸走了呢，上面真空没气了，就被吸走了呗。但是科学又重重的打了我们一记耳光，球不是自己夹住的，而是被周围的大气挡住而打不开，这个实验足以让人们明白大气压究竟有多么强悍。但是我们都是不长记性的人，我们仍然用自己既定的思维去看待事物，我们宁可相信有“吸”，也不相信是“压”在起作用。可事实是大气压强是谁发现的，我们必须换种思维去看待这个世界，这个世界根本不存在“吸”，所有的“吸”都是“压”的表象罢了。
假如你把一根试管装满水倒置在水箱中，这么试管里将饱含水，而且这种水不会落出来，不要再觉得管子自己会吸水所以水不会掉出来，正确的解释是：由于水管里没有二氧化碳，即没有大气压，所以外部大气压将水压到了半空中。但大气浮力总得有个限度吧，17世纪荷兰科学家托里拆利在一根1米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中，发觉玻璃管中的水银大概增长了24分米后就不再增长了。这24分米的空间无空气步入，是真空。托里拆利据此推测大气的浮力就等于水银柱的宽度，这就是知名的托里拆利实验。这个实验告诉我们大气浮力有多大，有才能将水银压高至760毫米高这么大，这么假如压水能将水压多高呢？没错，刚好能将水压至10米的高度，假如按这个实验的方式做，低于10米的火柱上便捷是真空。虽然我们也可以用估算的方式得出，液体形成的浮力由高度和密度决定，水银的密度是13.6×10^3千克/立方米，水的密度是1×10^3千克/立方米，换算成水的高度就是13.6×0.76米=10.336米，我们通常将其近似为10米。其实，这也是为何一个标准大气压可以用一个十米火柱表示的理论解释。
如今我们可以解释为何电机最多只能吸上10米高的水了，但是现实中因为能量损失和密封性问题，通常只能吸7米左右。电机中的水并不是自身“吸”上来的，而是大气压帮它压上来的，它真应当好好谢谢大气压！当泵在转动时，会形成负压，就是泵壳内的浮力大于了大气压，此时大气压都会好心地将水从顶部压上来，这么这样泵就不停的工作了。我们也可以试想一下，如果泵的吸水管超过了10米，这么大气压将水压到10米高处就再也压不上来，泵的轴套只能在真空里空转，假如管内10米下端原本就有水，这么水也会往下掉，产生一截真空，泵其实也难以工作。虹吸管的原理和它是一样的。
