虹吸現(xiàn)象與毛細(xì)現(xiàn)象[沐風(fēng)書屋]

1、虹吸現(xiàn)象與毛細(xì)現(xiàn)象江蘇省泗陽縣李口中學(xué) 沈正中虹吸現(xiàn)象及其原理虹吸現(xiàn)象：將一根盛滿液體的軟管兩頭用手指堵住，一端放進(jìn)一個(gè)裝有液體的容器中（必須浸沒在液面下，兩端手指都不能松開），另一端放在容器外側(cè)，只要外端的管口位置低于內(nèi)側(cè)的管口，這時(shí)同時(shí)松開堵住的手指，容器中的液體就會(huì)源源不斷流出，這就是虹吸現(xiàn)象。虹吸現(xiàn)象原理：是利用壓差，當(dāng)外側(cè)管口低于內(nèi)側(cè)管口時(shí)，兩個(gè)管口位置就形成高度差，這段液體的高度差就會(huì)形成一定的壓強(qiáng)，這就是虹吸現(xiàn)象的動(dòng)力源，松開手指后，液體就會(huì)在這個(gè)壓力差的作用下發(fā)生流動(dòng)，高差越大，液體流動(dòng)越快。所以實(shí)質(zhì)上，虹吸原理就是連通器的原理，加在密閉容器里液體上的壓強(qiáng)，處處都相等。毛細(xì)現(xiàn)象

2、及其的原理浸潤和不浸潤：在潔凈的玻璃板上放一滴水銀，它能夠滾來滾去而不附著在玻璃板上。把一塊潔凈的玻璃板浸入水銀里再取出來，玻璃上也不附著水銀。這種液體不附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤。對(duì)玻璃來說，水銀是不浸潤液體。在潔凈的玻璃上放一滴水，它會(huì)附著在玻璃板上形成薄層。把一塊潔凈的玻璃片浸入水中再取出來，玻璃的表面會(huì)沾上一層水。這種液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤。對(duì)玻璃來說，水是浸潤液體。同一種液體，對(duì)一種固體來說是浸潤的，對(duì)另一種固體來說可能是不浸潤的。水能浸潤玻璃，但不能浸潤石蠟。水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅。把浸潤液體裝在容器里，例如把水裝在玻璃燒杯里，由于水浸潤玻璃，器壁附近的液面

3、向上彎曲，把不浸潤液體裝在容器里，例如把水銀裝在玻璃管里，由于水銀不浸潤玻璃，器壁附近的液面向下彎曲。在內(nèi)徑較小的容器里，這種現(xiàn)象更顯著，液面形成凹形或凸形的彎月面。毛細(xì)管及其毛細(xì)現(xiàn)象（又稱毛細(xì)管作用或毛細(xì)作用）：浸潤液體在細(xì)管里升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象，叫做毛細(xì)現(xiàn)象。能夠產(chǎn)生明顯毛細(xì)現(xiàn)象的管子叫做毛細(xì)管。毛細(xì)原理：液體表面類似張緊的橡皮膜，如果液面是彎曲的，它就有變平的趨勢。因此凹液面對(duì)下面的液體施以拉力，凸液面對(duì)下面的液體施以壓力。浸潤液體在毛細(xì)管中的液面是凹形的，它對(duì)下面的液體施加拉力，使液體沿著管壁上升，當(dāng)向上的拉力跟管內(nèi)液柱所受的重力相等時(shí)，管內(nèi)的液體停止上升，達(dá)到平

4、衡。同樣的分析也可以解釋不浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)下降的現(xiàn)象。液體在細(xì)管中時(shí)液面呈凹或凸?fàn)?、以及多孔材質(zhì)物體能吸收液體皆為此現(xiàn)象所致。把幾根內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管插入水中，可以看到，管內(nèi)的水面比容器里的水面高，管子的內(nèi)徑越小，里面的水面越高。把這些細(xì)玻璃管插入水銀中，發(fā)生的現(xiàn)象正好相反，管子里的水銀面比容器里的水銀面低，管子的內(nèi)徑越小，里面的水銀面越低。水的毛細(xì)現(xiàn)象，毛細(xì)管常被用來作為說明毛細(xì)現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)玻璃管底部置于液體中(例如水)時(shí)，管壁對(duì)水的附著力便會(huì)使液面四周稍比中央高出一些；直到液體內(nèi)聚力已經(jīng)無法克服其重量時(shí)，才會(huì)停止繼續(xù)上升。在毛細(xì)管中，液柱重量與管徑的平方成正比，但是液體與管壁的接觸面積只與

5、管徑成正比；這使得較窄的毛細(xì)管吸水會(huì)比較寬的毛細(xì)管來得高。例如，一根管徑0.5毫米的玻璃細(xì)管，理論上能夠?qū)⑺?.8厘米，但實(shí)際觀察時(shí)其高度會(huì)略低些。汞的毛細(xì)現(xiàn)象，在某些液體與固體的組合中，與毛細(xì)管吸水的狀況略為不同，例如細(xì)玻璃管與水銀(汞)，汞柱本身的原子內(nèi)聚力大于汞柱與管壁之間的附著力，故汞柱液面中央會(huì)稍比四周凸起，這和毛細(xì)管吸水的狀況恰為相反。在自然界和日常生活中有許多毛細(xì)現(xiàn)象的例子。植物莖內(nèi)的導(dǎo)管就是植物體內(nèi)的極細(xì)的毛細(xì)管，它能把土壤里的水分吸上來。磚塊吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水都是常見的毛細(xì)現(xiàn)象。在這些物體中有許多細(xì)小的孔道，起著毛細(xì)管的作用。有些情況下毛細(xì)現(xiàn)象是有害的。例如，建筑房屋的時(shí)候，在砸實(shí)的地基中毛細(xì)管又多又細(xì)，它們會(huì)把土壤中的水分引上來，使得室內(nèi)潮濕。建房時(shí)在地基上面鋪油氈，就是為了防止毛細(xì)現(xiàn)象造成的潮濕。水沿毛細(xì)管上升的現(xiàn)象，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響很大。土壤里有很多毛細(xì)管，地下的水分經(jīng)常沿著這些毛細(xì)