周生記
虹吸現(xiàn)象
虹吸現(xiàn)象其實利用的是連通器的原理,即加在密閉容器里液體上
的壓強(qiáng)處處都相等。當(dāng)虹吸管里灌滿水沒有空氣時,來水端的水位高,用手掌或其他物體將出水口封閉,此時管內(nèi)壓強(qiáng)處處相等。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,推動水不斷流出。虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間的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。由于管口和水面承受不同的大氣壓力,水會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,水就會停止流動。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。
強(qiáng)大的沖擊力
馬桶是每個家庭必備的衛(wèi)生用具,那你有沒有注意過它是怎么工作的呢?又有沒有想過它為什么具有神奇的吸力呢?
家中的馬桶安裝在地面上,也許不容易看清它的結(jié)構(gòu)。但你是否注意過,在一些公共衛(wèi)生間里的大型沖水器,它們上面有一個大大的水箱,下面接著一個長長的管子,每當(dāng)沖水時,水流會以極大的速度沖出來,從而將便池沖得干干凈凈!
神奇的虹吸現(xiàn)象
其實,家里的馬桶和公共衛(wèi)生間的大型沖水器的結(jié)構(gòu)是類似的,當(dāng)有水沖來時,就會形成強(qiáng)大的力量。
另外,它們的共同特點是:下面都有長長的管子。其實,這充分利用了液體的壓強(qiáng),當(dāng)兩端的水面差越大時,產(chǎn)生的力量也越大。不論管子是直的還是彎的,甚至當(dāng)管子向上彎曲仿似一道彩虹的樣子時,都仍然具有強(qiáng)大的力量,人們稱這種現(xiàn)象為虹吸現(xiàn)象。
家里的馬桶在使用后放水沖洗,當(dāng)水面超過呈“S”形彎曲的管道開始出水時,便出現(xiàn)了虹吸現(xiàn)象,在虹吸管的作用下,水和污物一起被抽下,直到坐便器里只剩下少量的水,虹吸管中進(jìn)入了空氣,虹吸現(xiàn)象才因遭到破壞而停止。因為坐便器中剩余少量水,所以能夠再次形成水封。其實蹲便器的抽水原理也是一樣的。
虹吸現(xiàn)象在生活中有著廣泛的應(yīng)用。樓房里的排水系統(tǒng)就是最普遍的應(yīng)用。每當(dāng)下雨時,如果雨下得很大,可能就有人會想:小小的水管能把樓頂?shù)乃家飨聛韱幔科鋵?,這個是完全不需要擔(dān)心的,當(dāng)雨水很大時,特別是雨水充滿了整個水管時,就會形成較大的水壓,從而出現(xiàn)虹吸現(xiàn)象,雨水便會加速流下,從而把樓房上面的水排干凈。
動手做一做
如果你家里養(yǎng)魚,你一定會為清除魚缸底部的臟東西而犯愁的。如果將水倒掉,全部換成新水,魚會因此而不適應(yīng),如果只是將上面的水換掉,卻又無法清除底部的臟東西,這可怎么辦才好呢?其實,只要利用一根管子形成虹吸現(xiàn)象,就能輕松除去魚缸底部的臟東西。
操作方法:
(1)準(zhǔn)備一個較大的水池,然后將管子裝滿水。
(2)將管子兩端堵住,一端放入水池,另一端放在池外并低于池內(nèi)的水面。
(3)松開管口,水便會自動地流出來。
(4)調(diào)整出水口的位置,出水口越低,水流得會越快;若是將出水口抬高些,水流速度就會變慢;如果出水口高于池內(nèi)的水面時,水反而會倒流回去呢!
另外,樓房里的自來水系統(tǒng)彼此相連,在使用時也會出現(xiàn)虹吸現(xiàn)象。想想看,住在樓上的用戶,在打開自來水時,水流速度會較慢,而低層的用戶在用水時,水流速度會較快,就是因為虹吸現(xiàn)象在起作用。endprint