原理
利用液體重力和大氣壓力使液體越過一較高障礙達(dá)到較低目的地的最簡單的裝置。先將充滿液體的虹吸管的短壁置于貯槽中,然后開啟長臂出口處的閥3,液體即因重力作用由管中流出,在管上端造成負(fù)壓,同時貯槽中的液體因大氣壓力的作用流入短臂。這樣,液體將不斷自動流動,直至貯槽中液面降至虹吸管的入口處為止。使液體充滿虹吸管的方法,以人工為主,也可利用真空泵。先將閥3和5關(guān)閉,使液體由閥4吸升,直至充滿兩臂為止。當(dāng)液體上升至觀察罩后,關(guān)閉閥4,開啟閥3,虹吸管就發(fā)生作用,使液體瀉流而出。如果要停止輸送,開啟閥5,使虹吸管與大氣相通,就不再有虹吸作用。
用途
虹吸管包括;虹吸軟管、球型氣囊,其特征是;將虹吸軟管從中間剪斷后分為兩截,球型氣囊的一端與其中的一截虹吸軟管的一端連接,球型氣囊的另一端與另一截虹吸軟管的一端連接,使球型氣囊處于整段虹吸管的中間位置。需虹吸時把虹吸管的一端伸進(jìn)液體內(nèi),液體外的另一端軟管折成死彎,形成密閉,再一捏氣囊,軟管內(nèi)空氣就從液體端跑出來,放開氣囊后,空氣壓力自然就將液體壓進(jìn)軟管,形成虹吸現(xiàn)象,這樣不僅比用嘴吹吸方便,而且也避免了用嘴接觸軟管的可能,最大的保護(hù)我們自己。
虹吸現(xiàn)象
虹吸現(xiàn)象是液態(tài)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(nèi)的水面變成相同的高度,水就會停止流動,利用紅吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。
虹吸管是人類的一種古老發(fā)明,早在公元前1世,就有人造出了一種奇特的虹吸管。
事實(shí)上,虹吸作用并不完全是由大氣壓力所產(chǎn)生的,在真空里也能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。使液體向上升的力是液體間分子的內(nèi)聚力。在發(fā)生虹吸現(xiàn)象時,由于管內(nèi)往外流的液體比流入管子內(nèi)的液體多,兩邊的重力不平衡,所以液體就會繼續(xù)沿一個方向流動。在液體流入管子里,越往上壓力就越低。如果液體上升的管子很高,壓力會降低到使管內(nèi)產(chǎn)生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構(gòu)成),虹吸管的作用高度就是由氣泡的生成而決定的,因為氣泡會使液體斷開,氣泡兩端的氣體分子之間的作用力減至0,從而破壞了虹吸作用,因此管子一定要裝滿水。在正常的大氣壓下,虹吸管的作用比在真空時好,因為兩邊管口上所受到的大氣壓提高了整個虹吸管內(nèi)部的壓力。