虹吸效應是什么意思,虹吸效應的原理解析?

前幾天張弦先生去朋友家玩,朋友想將車里的汽油取出來用,問chrafz有什么好方法 。chrafz讓他找了根軟管利用虹吸原理取出汽油 。那何為虹吸呢?

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何為虹吸現象?又是何原理? 張弦先生のchrafz.com
虹吸現象
虹吸是生活中最常見的物理現象之一 。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,處處都相等 。而虹吸管里灌滿水,沒有氣,來水端水位高,出水口用手掌或其他物體封閉住 。此時管內壓強處處相等 。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,壓強大,推動來水不斷流出出水口 。虹吸現象不僅在古代有很豐富的應用,它在現代生活中也有很廣泛的應用 。
虹吸原理
虹吸現象是液態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,容器內的水面變成相同的高度,水就會停止流動 。利用虹吸現象很快就可將容器內的水抽出 。
虹吸實驗解釋
用圖1所示的裝置來說明這種現象的原理,當充滿水的管子將A、B兩個液面高度不同水槽連接后,C處受到向右的壓強為:,向左的壓強:,其中:為大氣壓 。由于>,所以有< 。則液片C將向左移動,即容器B中的水向容器A中流淌 。只要B中的液面高于A中的液面,水就會流動不停,直到兩容器中的液面相平,即B中的水流完為止 。
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虹吸現象的應用歷史
虹吸管是人類的一種古老發明,早在公元前1世紀,就有人造出了一種奇特的虹吸管 。中國人很早就懂得應用虹吸原理 。應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” 。東漢末年出現了灌溉用的渴烏 。西南地區的少數民族用一根去節彎曲的長竹管飲酒,也是應用了虹吸的物理現象 。宋朝曾公亮《武經總要》中,有用竹筒制作虹吸管把峻嶺阻隔的泉水引下山的記載 。中國古代還應用虹吸原理制作了唧筒 。宋代蘇軾記載了四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面 。明代的《種樹書》中也講到用唧筒來澆灌樹苗的方法
虹吸的應用
虹吸原理在古代的應用
虹吸在古代的應用很廣泛,虹吸可以用于農業灌溉,戰爭滅火,兒童玩具,也可以用于計時工具等 。
渴烏
中國古代的虹吸管 。據《后漢書·張讓傳》記載,東漢中平三年(186)掖庭令畢嵐“作翻車、渴烏,施于橋西,用灑南北郊路”,是渴烏的最早記載 。唐李賢在對《張讓傳》進行注釋時,用“以氣引水上也”,說明渴烏依靠氣壓差引水的工作原理,當然其前提條件是進口端的高程高于出口端 。唐杜佑所著《通典》載,渴烏可以“隔山取水” 。方法是以大竹筒套接成彎管,以麻漆封裹,密不透氣,跨過山巒,將臨水一端置于水面之下五尺,然后在出口端放松樺枝葉和干草等易燃物,點燃后,稍冷,筒內形成相對真空,即可吸水而上 。明清人又稱為過山龍,也用以由缸內取酒 。小型渴烏也用作刻漏的注水部件等 。
唧筒
如圖2所示就是中國古代應用虹吸原理制作的唧筒 。唧筒是戰爭中一種守城必備的滅火器 。唧筒也是兒童游戲用的水槍 。北宋王延德敘其所見當地居民風俗,如:“以銀或輸(黃銅)為筒,貯水,激以相射,或以水交潑為戲,謂之壓陽氣,去病” 。
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秤漏
圖3所示的就是秤漏 。
秤漏是一種特殊類型的漏刻,是用中國秤稱量流入受水壺中水的重量來進行計時的儀器 。它有一只供水壺,通過一根虹吸管(即古代的渴烏)將水引到一只受水壺(稱為權器)中 。權器懸掛在秤桿的一端,秤桿的另一端則掛有平衡錘 。當流入權器中的水為一升時,重量為一斤,時間為一刻 。其以供水壺流出的水的重量作為計時標準,以秤桿作為顯時系統是秤漏的巧妙之處,且據測定秤漏的日誤差不大于1分鐘 。
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蓮花漏

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