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什么是毛细现象?

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/16 17:04:50
什么是毛细现象?
什么是毛细现象?
毛细现象(又称毛细管作用)是指液体在细管状物体内侧,由於内聚力与附着力的差异、克服地心引力而上升的现象.植物根部吸收的水分能够经由茎内维管束上升,即是毛细现象最常见的例子.当液体和固体(管壁)之间的附着力大於液体本身内聚力时,就会产生毛细现象.液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、以及多孔材质物体能吸收液体皆为此现象所致.
水的毛细现象
毛细管常被用来作为说明毛细现象,当垂直的细玻璃管底部置於液体中(例如水)时,管壁对水的附着力便会使液面四周稍比中央高出一些;直到液体内聚力已经无法克服其重量时,才会停止继续上升.在毛细管中,液柱重量与管径的平方成正比,但是液体与管壁的接触面积只与管径成正比;这使得较窄的毛细管吸水会比较宽的毛细管来得高.例如,一根管径0.5毫米的玻璃细管,理论上能够将水抬升2.8厘米,但实际观察时其高度会略低些.
汞的毛细现象
在某些液体与固体的组合中,与毛细管吸水的状况略为不同,例如细玻璃管与水银(汞),汞柱本身的原子内聚力大於汞柱与管壁之间的附着力,故汞柱液面中央会稍比四周凸起,这和毛细管吸水的状况恰为相反.
毛细现象应用
在水文学中,毛细现象常用来解释土壤对水的吸引力;在土壤中,水分会由较潮湿处移动到乾燥处,即是毛细现象所致.
毛细现象也是眼泪能够自眼睛不断流出的必要因素.
现今某些材质的运动衣料,会透过毛细现象吸汗.
化学家常利用毛细现象来进行薄板层析(薄板色谱分析).
纸巾即是透过毛细现象吸收液体,其充满细孔的材质使得液体能够被纸巾吸收.
海绵有非常多的细小孔洞(相当於毛细管),这使得海绵能够吸收大量的液体.
蜡烛芯将蜡引到火附近.
公式
液柱上升高度是:
此处:
' = 表面张力
' = 接触角
' = 液体密度
' = 重力加速度
' = 细管半径
当'>90度,这表示弯液面为凸面;同时'