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時(shí)間 : 2024-11-15
生活中我們經(jīng)常會(huì)碰到一些現(xiàn)象,他們的存在只能用科學(xué)道理來(lái)解釋。其中的一種就是虹吸效應(yīng)。在一個(gè)城市有盛大的會(huì)議舉辦時(shí)會(huì)吸引大批的投資商過(guò)來(lái)投資,這就是虹吸效應(yīng)的一種。那么虹吸效應(yīng)到底是什么呢?虹吸效應(yīng)的起源是什么呢?今天小編就給大家詳細(xì)的介紹一下虹吸效應(yīng)的全部?jī)?nèi)容,相信大家看完之后會(huì)解決自己的所有疑問(wèn)。
虹吸效應(yīng)是什么
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。而虹吸管里灌滿(mǎn)水,沒(méi)有氣,來(lái)水端水位高,出水口用手掌或其他物體封閉住。此時(shí)管內(nèi)壓強(qiáng)處處相等。一切安置好后,打開(kāi)出水口,雖然兩邊的大氣壓相等,但是來(lái)水端的水位高,壓強(qiáng)大,推動(dòng)來(lái)水不斷流出出水口。
虹吸現(xiàn)象
虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的,即利用水柱壓力差,使水上升后再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力,水會(huì)由壓力大的一邊流向壓力小的一邊,直到兩邊的大氣壓力相等,容器內(nèi)的水面變成相同的高度,水就會(huì)停止流動(dòng)。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。
虹吸管是人類(lèi)的一種古老發(fā)明,早再公元前1世紀(jì),就有人造出了一種奇特的虹吸管。事實(shí)上,虹吸作用并不完全是由大氣壓力所產(chǎn)生的,在真空里也能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。使液體向上升的力是液體間分子的內(nèi)聚力,在發(fā)生虹吸現(xiàn)象時(shí),由于管內(nèi)往外流的液體比流入管子內(nèi)的液體多,兩邊的重力不平衡,所以液體就會(huì)繼續(xù)沿一個(gè)方向流動(dòng),在液體流入管子里,越往上壓力就越低。如果液體上升的管子很高,壓力會(huì)降低到使管內(nèi)產(chǎn)生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構(gòu)成),虹吸管的作用高度就是由氣泡的生成而決定的。因?yàn)闅馀輹?huì)使液體斷開(kāi),氣泡兩端的氣體分子之間的作用力減至0,從而破壞了虹吸作用,因此管子一定要裝滿(mǎn)水。在正常的大氣壓下,虹吸管的作用比在真空時(shí)好,因?yàn)閮蛇吂芸谏纤艿降拇髿鈮禾岣吡苏麄€(gè)虹吸管內(nèi)部的壓力。
設(shè)想一下,太陽(yáng)能集熱器內(nèi)儲(chǔ)滿(mǎn)冷水,當(dāng)太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)能時(shí),里面的水受熱膨脹,密度變小,就上升到上面的熱交換器中。而密度較大的冷水則回流到集熱器的底部,在吸收了熱能后,繼續(xù)膨脹上升。
熱循環(huán)運(yùn)動(dòng)被稱(chēng)為熱虹吸效應(yīng),集熱器和熱交換器之間的溫差越大,水體在兩者之間的循環(huán)流動(dòng)的速度越快。
虹吸效應(yīng)起源
中國(guó)人很早就懂得應(yīng)用虹吸原理。應(yīng)用虹吸原理制造的虹吸管,在中國(guó)古代稱(chēng)“注子”、“偏提”、“渴烏”或“過(guò)山龍”。東漢末年出現(xiàn)了灌溉用的渴烏。西南地區(qū)的少數(shù)民族用一根去節(jié)彎曲的長(zhǎng)竹管飲酒,也是應(yīng)用了虹吸的物理現(xiàn)象。宋朝曾公亮《武經(jīng)總要》中,有用竹筒制作虹吸管把峻嶺阻隔的泉水引下山的記載。中國(guó)古代還應(yīng)用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是戰(zhàn)爭(zhēng)中一種守城必備的滅火器。宋代蘇軾《東坡志林》卷四中,記載了四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面。其書(shū)載:以竹為筒,“無(wú)底而竅其上,懸熟皮數(shù)寸,出入水中,氣自呼吸而啟閉之,一筒致水?dāng)?shù)斗?!懊鞔摹斗N樹(shù)書(shū)》中也講到用唧筒激水來(lái)澆灌樹(shù)苗的方法,對(duì)于虹吸原理,中國(guó)古代也有論述。南北朝時(shí)期成書(shū)的《關(guān)尹子·九藥篇》說(shuō):“瓶存二竅,以水實(shí)之,倒瀉;閉一則水不下,蓋(氣)不升則(水)不降。井雖千仞,汲之水上;蓋(氣)不降則(水)不升?!庇袃蓚€(gè)小孔的瓶子能倒出水,如果閉住一個(gè)小孔,另一個(gè)小孔外面的空氣壓力會(huì)比瓶里水的壓力大,水就流不出來(lái)。唐代王冰《素問(wèn)》注中,有關(guān)大氣壓力的物理現(xiàn)象記述得較清楚,王冰曰:“虛管溉滿(mǎn),捻上懸之,水固不匯,為無(wú)升氣而不能降也;空瓶小口,頓溉不入,為氣不出而不能入也?!敝赋鲆粋€(gè)小口的空瓶灌不進(jìn)水是因?yàn)槠坷餁怏w出不來(lái)。宋代俞琰在《席上腐談》中補(bǔ)充了前人的發(fā)現(xiàn),說(shuō);“予幼時(shí)有道人見(jiàn)教,則劇燒片紙納空瓶,急覆于銀盆水中,水皆涌入瓶而銀瓶鏗然有聲,蓋火氣使之然也;又依法放于壯夫腹上,挈之不墜。”在空瓶里燒紙,由于火把瓶里的一部分空氣趕出瓶外,火熄滅后瓶里就形成負(fù)壓,造成一定的真空,瓶外的空氣壓力就把瓶緊緊地壓在人腹上。如果把瓶放在水里,水就立即涌入瓶里。明代莊元臣在《叔苴子·內(nèi)篇》中也指出把葫蘆勺倒壓入水中,水并沒(méi)有進(jìn)入葫蘆里,這是因?yàn)楹J里有空氣。
以上就是小編今天要給大家介紹的關(guān)于虹吸效應(yīng)的全部?jī)?nèi)容,相信大家看完之后對(duì)于什么是虹吸效應(yīng)已經(jīng)有了一定的了解。平時(shí)可能很多人都會(huì)覺(jué)得,提到原理提到效應(yīng),就是和科學(xué)有關(guān)的晦澀難懂,其實(shí)很多時(shí)候科學(xué)就在我們身邊,了解這種科學(xué)原理對(duì)我們也非常有幫助。因此大家一定要仔細(xì)閱讀這些科學(xué)道理,可能有一天在生活中就使用到了這些原理。
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