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bearboy1016新蟲 (初入文壇)
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氣體可以積壓在水管底部,不會形成氣泡受浮力上升,為何? 已有1人參與
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假如有一根直立水管,水管很細(xì),里面充滿水,水管上面與大氣相通,從水管下面充氣,如果水管夠細(xì),氣體不會因?yàn)楦×Χ仙,而會積壓在水管底部,因?yàn)槭艿矫?xì)管力的作用,如果氣體氣壓達(dá)到毛細(xì)管力和水柱壓力之和,氣體會排替水,將水柱往上抬。 假如水管比較粗,毛細(xì)管力很小,氣體便不會積壓在水柱底部,而會呈氣泡形態(tài),受浮力上升。 我想問的是,氣體在多小的毛細(xì)管內(nèi)才能因?yàn)槊?xì)管力的作用而被積壓在水管底部。水管變粗,毛細(xì)管力會變小,水管多粗,氣體才不會被積壓在水管底部,而呈氣泡形態(tài)上升。這其中的力學(xué)機(jī)制是什么?在這樣的實(shí)驗(yàn)條件下,氣體在水管底部形成氣泡上升的條件是什么(形成氣泡的條件等等Sample Text)? 對了,補(bǔ)充一下,上述現(xiàn)象是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,現(xiàn)在需要對這個(gè)現(xiàn)象的解釋。 |
新蟲 (初入文壇)
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毛細(xì)管力其實(shí)我自己理解也不是很到位...我說一下我自己的理解。這里涉及到三相接觸,管子(固體),水(液體),氣(氣體)。把水滴滴在水平玻璃上,水滴會潤濕玻璃板(玻璃板對水滴表面水分子吸引力大于水滴表面水分子之間的吸引力)。我說亂了,先說表面張力(我的理解),水暴露在空氣中,水滴表面最上層的水分子受到的各種分子之間的引力斥力不為零,內(nèi)部分子則為零,所以內(nèi)部分子雖然有不規(guī)則運(yùn)動(dòng),卻不會運(yùn)動(dòng)太遠(yuǎn),在一定距離內(nèi)擺動(dòng),表層分子則可能掙脫引力,逃到空氣當(dāng)中(蒸發(fā)),這樣子水滴表層水分子比內(nèi)部要稀疏,導(dǎo)致分子間引力大于斥力(分子間距離較穩(wěn)定狀態(tài)遠(yuǎn),則引力大于斥力),這樣在水滴表面有一層膜,這層膜就像繃緊的彈性膜(想想一張被拉開的弓,只是弓是線,而水滴表面是面),有一個(gè)收縮的力。這個(gè)力就是表面張力。所以只要一種相態(tài)的表面是曲面,它朝哪個(gè)方向彎曲就是朝哪個(gè)方向繃緊,這樣表面就會有一個(gè)指向凹面的力,這個(gè)力可能就是那個(gè)毛細(xì)管力。毛細(xì)管內(nèi)有兩種流體,一種是潤濕相(固體表面對這種流體的吸引力大于這種流體表層內(nèi)部的吸引力,也就是大于它的表面張力,反之則為非潤濕相),這樣潤濕相在毛細(xì)管內(nèi)會形成一個(gè)潤濕角(固體也液體表面引力的結(jié)果吧),也就是會形成一個(gè)彎曲液面,這樣就會有一個(gè)指向凹液面的力,這個(gè)力就是毛細(xì)管力,跟界面張力成正比,跟毛細(xì)管半徑成反比。對了,如果是氣液兩相接觸,界面張力就叫做表面張力,就是我上面的解釋的那個(gè)力,如果是不相容兩相接觸,接觸面就稱為界面(好像是這樣子),不相容兩相界面張力形成機(jī)制應(yīng)該跟氣液兩相類似,只是大小不同。不知道我說清楚了沒有,說的有點(diǎn)亂...另外我不知道我的理解有錯(cuò)誤沒有。 然后你說的水柱壓力與浮力平衡的話..如果氣體只有上面有水,下面沒有,它是沒有浮力的,只有水柱壓力。浮力是水對氣體的各個(gè)接觸面的壓力之和,你想想產(chǎn)生浮力就是因?yàn)樗猩钐帀簭?qiáng)大于淺出,所以氣泡下面所受水的壓強(qiáng)大于上面的,其壓差就是浮力。 |
新蟲 (初入文壇)
專家顧問 (知名作家)
P-M-I之初生牛犢

銀蟲 (小有名氣)
新蟲 (初入文壇)
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我對你的回復(fù)怎么沒有回復(fù)上..又要打一遍... 我也覺得這個(gè)問題跟表面張力有關(guān)。你是說的毛細(xì)管力嗎?管徑太大,毛細(xì)管力就變小。以至于小于氣體的膨脹力(氣體壓強(qiáng))?墒怯羞@樣的現(xiàn)象,當(dāng)毛細(xì)管很細(xì),細(xì)到一定程度的時(shí)候,你在水柱底部慢慢加壓(充入氣體),當(dāng)氣體壓力大于毛細(xì)管力和水柱壓力之和的時(shí)候,再加大氣體壓力,氣體便會膨脹,將水柱往上抬。氣體不會形成氣泡上升。可是管子如果粗些,你往里面充入氣體,充入的氣體都會呈氣泡形態(tài)上升。而不會留在底部。 我很想知道,在管子粗細(xì)出于臨界條件的時(shí)候,氣體是怎么運(yùn)動(dòng)的,為什么粗一點(diǎn),就會形成氣泡(這個(gè)時(shí)候也是有毛細(xì)管力的呀),細(xì)一點(diǎn),就不會了... 我想知道的詳細(xì)一點(diǎn)。 |
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