Predicción de desempeño

Para modelar esta situación debemos dejar en claro algunos supuestos:

-El agua es fluido ideal e incompresible.
-No existen fuerzas de roce ni viscosas.
-No se cuela aire en el sistema; sólo agua.

A continuación el diagrama de fuerzas:




Debemos lograr que al nivel del émbolo, la presión del agua disminuya desde la presión atmosférica hasta la presión de vapor correspondiente a los 15ºC de temperatura del agua.

A continuación se muestra un gráfico con las presiones de vapores a diferentes temperaturas para el agua:

Tenemos que F = ΔP * A
donde ΔP = Patm – Pvapor(T=15ºC) y A = Π*r^2
Patm = 101325 Pa
Pvapor(T=15ºC) = 12,788 Torr = 1704,92 Pa
r = 0,009 m
entonces:
ΔP = 99620,1 Pa
A = 0,000254 m^2
finalmente:
F = 25,35 N
lo que equivale a levantar 2,59 Kg.


El resultado es razonable; la fuerza que se sentiría al tirar del mango de la jeringa podría andar por esos valores.

Con esta fuerza lograríamos que el agua más cercana al émbolo embulla a 15°C.