利用虹吸原理的多種應(yīng)用統(tǒng)稱虹吸法。虹吸原理就是連通器的原理。虹吸管里灌滿水,沒有氣,來水端水位高,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,打開出水口,雖然兩邊的大氣壓相等,但是來水端的水位高,壓強(qiáng)大,推動(dòng)來水不斷流出出水口。
中文名虹吸法
別名注子
原理連通器原理
最早出現(xiàn)公元前1世紀(jì)
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)。利用紅吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。虹吸壺煮咖啡是一種極具觀賞價(jià)值的沖煮方式。[1]所用的原理就是虹吸法
虹吸管是人類的一種古老發(fā)明,早在公元前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,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。
應(yīng)用中國人很早就懂得應(yīng)用虹吸原理。應(yīng)用虹吸原理制造的虹吸管,在中國古代稱“注子”、“偏提”、“渴烏”或“過山龍”。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。
中國古代還應(yīng)用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是戰(zhàn)爭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。其書載:以竹為筒,“無底而竅其上,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。“明代的《種樹書》中也講到用唧筒激水來澆灌樹苗的方法,對于虹吸原理,中國古代也有論述。南北朝時(shí)期成書的《關(guān)尹子·九藥篇》說:“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。
”有兩個(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。唐代王冰《素問》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,捻上懸之,水固不匯,為無升氣而不能降也;空瓶小口,頓溉不入,為氣不出而不能入也。
”指出一個(gè)小口的空瓶灌不進(jìn)水是因?yàn)槠坷餁怏w出不來。宋代俞琰在《席上腐談》中補(bǔ)充了前人的發(fā)現(xiàn),說;“予幼時(shí)有道人見教,則劇燒片紙納空瓶,急復(fù)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,水并沒有進(jìn)入葫蘆里,這是因?yàn)楹J里有空氣。
條件1、管內(nèi)先裝滿液體。
2、管的最高點(diǎn)距上容器的水面高度不得高于大氣壓支持的水柱高度。
3、出水口比上容器的水面必須低。這樣使得出水口液片受到向下的的壓強(qiáng)(大氣壓加水的壓強(qiáng))大于向上的大氣壓。保證水的流出。
參考資料本文發(fā)布于:2023-06-04 01:04:20,感謝您對本站的認(rèn)可!
本文鏈接:http://m.newhan.cn/zhishi/a/92/192892.html
版權(quán)聲明:本站內(nèi)容均來自互聯(lián)網(wǎng),僅供演示用,請勿用于商業(yè)和其他非法用途。如果侵犯了您的權(quán)益請與我們聯(lián)系,我們將在24小時(shí)內(nèi)刪除。
本文word下載地址:虹吸法(利用虹吸原理的應(yīng)用方法).doc
本文 PDF 下載地址:虹吸法(利用虹吸原理的應(yīng)用方法).pdf
| 留言與評論(共有 0 條評論) |