虹吸原理简单解释?生活中通俗易懂的虹吸例子有哪些?
来源:中国金融在线
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2022-06-01 15:44:07
虹吸原理是利用液面高度差的作用力现象,将液体充满一根倒U形的管状结构内后,将开口高的一端置于装满液体的容器中,容器内的液体会持续通过虹吸管向更低的位置流出。
在公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管。事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。
使液体向上升的力是液体间分子的内聚力,在发生虹吸现象时,由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动,在液体流入管子里,越往上压力就越低。
如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的。
因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水。在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力。
生活中通俗易懂的虹吸例子
1、抽取液体时用虹吸管,当源液面高于待装容器液面时,开始仅需人工挤压吸气,至液体充满管体后再无需外力液体即可在虹吸作用下自动流向待待装容器。
2、虹吸马桶,相比较早使用的直冲式马桶,其能达到节水且冲排,更干净的效果。
3、虹吸排雨水。
太阳能集热器内储满冷水,当太阳能集热器吸收太阳能时,里面的水受热膨胀,密度变小,就上升到上面的热交换器中。而密度较大的冷水则回流到集热器的底部,在吸收了热能后,继续膨胀上热循环运动被称为热虹吸效应,集热器和热交换器之间的温差越大,水体在两者之间的循环流动的速度越快。