太空中的毛细现象,为何不是管的内径越小现象越明显

发布时间: 2022-10-17 18:00:23 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 95

毛细现象是什么原理?把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高,管子的内径越小,里面的水面越高.把这...

太空中的毛细现象,为何不是管的内径越小现象越明显

毛细现象是什么原理?

把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高,管子的内径越小,里面的水面越高.把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低,管子的内径越小,里面的水银面越低.
浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管.
液体为什么能在毛细管内上升或下降呢?我们已经知道,液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力,凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升,达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象.
在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用.
有些情况下毛细现象是有害的.例如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿.建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的潮湿.

什么是毛细现象?

通俗的说一下吧,毛细现象就是指液体会顺着细小的缝隙不断上升
任何物体都是由分子或原子这些微小的粒子构成的,它们非常小,要用电子显微镜才能看到。这些分子都是在不断运动的,当两个物体遇到一起时,每个物体的分子都会运动到另一个物体中,这就叫扩散现象,而毛细现象则是包含在扩散现象之内的,毛细现象专指液体会顺着细小的缝隙不断上升,这种形式的扩散现象就叫毛细现象。
浸润和不浸润在洁净的玻璃板上放一滴水银,它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上.把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来,玻璃上也不附着水银.这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润.对玻璃来说,水银是不浸润液体.
在洁净的玻璃上放一滴水,它会附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水中再取出来,玻璃的表面会沾上一层水.这种液体附着在固体表面上的现象叫做浸润.对玻璃来说,水是浸润液体.
同一种液体,对一种固体来说是浸润的,对另一种固体来说可能是不浸润的.水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡.水银不能浸润玻璃,但能浸润锌.
把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃烧杯里,由于水浸润玻璃,器壁附近的液面向上弯曲,把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里,由于水银不浸润玻璃,器壁附近的液面向下弯曲在内径较小的容器里,这种现象更显著,液面形成凹形或凸形的弯月面.
毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高,管子的内径越小,里面的水面越高.把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低,管子的内径越小,里面的水银面越低.
浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管.
液体为什么能在毛细管内上升或下降呢?我们已经知道,液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力,凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升,达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象.
你好,以下选自百度百科——毛细现象
具体内容请到百度搜索毛细现象
毛细现象(capillarity) 在一些线度小到足以与液体弯月面的曲率半径相比较的毛细管中发生的现象。毛细管中整个液体表面都将变得弯曲,液固分子间的相互作用可扩展到整个液体。日常生活中常见的毛细现象,如水因能润湿玻璃而会在细玻璃管中升高;反之,水银却因不能润湿玻璃而在其中下降。究其原因,全在于液体表面张力和曲面内外压强差的作用。

中文名:毛细现象
外文名:capillarity
性质:物理现象
实例:砖块吸水、毛巾吸汗
有害现象:湿潮
相关公式:h=2γcosθ/(ρgr)
本质:液体表面对固体表面的吸引力

我们知道饭粒和面团中都含有水分,但是用手挤不出水来。这是因为大米和面粉中的主要成分是淀粉,它是一种长链状的高分子化合物,分子长链上有许多亲水原子。科学家根据这一原理,人工合成了许多高分子材料,它们都有很强的吸水性,如聚乙烯醇、聚氧乙烯等。把这些材料涂在软布上,就可以制成“尿不湿”尿布。

从理论上讲,“尿不湿”的吸水量能达到自重的许多倍,而且在受到少许压力时,水也不流出来。所以,它能使尿布不湿。

说起来,你也许不相信,尿不湿的发明,最早是为航天员发明的。美国的宇航员曾在太空中,出现过尿液污染事件,结果使航天员的面罩看不清楚,后来人们发明了尿不湿,并不断改进。现在航天员用的尿不湿,1克尿不湿可以吸收1000克的液体,很好地解决了这个难题。

中国首位“太空人”杨利伟就是穿上尿不湿上天的。

“湿”到底是什么?

水能把东西浸湿。而湿是一种物体的触感,大致说来,湿是一种物理吸引作用。如果仔细观察一杯水,可以看出水“粘”在玻璃杯的壁上,比杯中的水面稍高,呈U形。这是因为杯中的氢受到空气中的氧的吸引而上升的情形,一直到水的重量与吸引力平衡时,杯壁上的水才会停止上升。换成较细的管子,水会上升得更多才会达到平衡,所以,管越细,爬得越高。这种现象叫做“毛细现象”。而就是因为这种毛细作用,才能使水由地面上升到三百尺高树顶的叶子上。而“毛细现象”整个过程,我们称之为“浸湿”。

“天宫课堂”首次在问天实验舱开课,本次“天宫课堂”与以往有何不同?

10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。“天宫课堂”是由神舟十四号的三位航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲专门面向广大青少年进行太空授课的太空科普课, 为青少年们带来一场生动的太空科普课。那么本次“天宫课堂” 与以往有什么不同呢?

本次“天宫课堂” 是航天员首次在问天实验舱内进行授课。这一次课堂上,三位宇航员演示了不同的实验现象,在地球上这些实验都是经典的实验,那么在太空中做这些实验是否会有不同的实验现象?在这一次的“天宫课堂” 中,三位宇航员为广大青少年演示了这些经典实验在太空中的实验现象。

航天员陈冬、刘洋演示了微重力环境下的毛细效应实验 。毛细现象是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异,克服地心引力而上升的现象。管的内径越细,毛细现象越明显。 在太空中,宇航员在装满水的培养皿里,同时放入了 三根粗细不同的塑料管,管内液体不断上升,直到管顶。在大众的预想中,相对较粗的塑料管中,液体上升的速度较快。相对较细的塑料管中,液体上升速度最慢。然而真实的实验现象却与我们的预想是相反的,最细的塑料管中反而液体上升速度最快。

此次授课在问天舱中进行,问天舱相比于核心舱在睡眠区方面是不同的,问天舱睡眠区的方向是纵向的,而核心舱是横向的。这一次在问天舱的授课,使得“天宫课堂” 的授课范围更广,宇航员的活动范围也变得更大,授课的内容也更加深入更加立体,有利于广大青少年们更加深刻的了解太空环境下的生活。

首次在问天实验舱内进行授课
这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。
在约50分钟的授课中,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲生动介绍展示了空间站问天实验舱工作生活场景。
演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手等神奇现象,并生动讲解了实验背后的科学原理。
此外,航天员还重点介绍了在中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况,展示了科学手套箱剪株操作。
这次的天宫课堂是能够给我们展示出来具体的情景的,而且也是由专业的航天员授课。
因为这次的实验是比较美的,而且也是能够让我们看清楚里面的设置是什么样子。

为什么管越细,毛细现象不浸润的越向下

毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,毛细管插入不浸润液体中,管内液体下降,低于管外的现象。毛巾吸水,地下水沿土壤上升都是毛细现象。  原因:  产生毛细现象原因之一是由于附着层中分子的附着力与内聚力的作用,造成浸润或不浸润,因而使毛细管中的液面呈现弯月形。原因之二是由于存在表面张力,从而使弯曲液面产生附加压强。  过程:  由于弯月面的形成,使得沿液面切面方向作用的表面张力的合力,在凸弯月面处指向液体内部;在凹弯月面处指向液体外部。由于合力的作用使弯月面下液体的压强发生了变化——对液体产生一个附加压强,凸弯月面下液体的压强大于水平液面下液体的压强,而凹弯月面下液体的压强小于水平液面下液体的压强。根据在盛着同一液体的连通器中,同一高度处各点的压强都相等的道理,当毛细管里的液面是凹弯月面时,液体不断地上升,直到上升液柱的静压强抵消了附加压强为止;同样,当液面呈凸月面时,毛细管里的液体也将下降。
液体的表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势。
因此
对于亲水毛细现象,凹液面对下面的液体施以拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升,达到平衡,而管越细拉力作用的液体面积就越少,所以管越细上升得越高。
对于疏水毛细现象,凸液面对下面的液体施以压力,使液体向下压,原理同上。管径越细压力作用的液体面积就越少,压强更大,因此粗的管,液面越高。
但亲水的管内液面始终比管外液面高,疏水的相反

请问毛细现象中为什么毛细管越细,液柱上升越高

毛细管中液柱的重量是由液柱最上端与管壁相接触的那一圈液体与管壁分界线上的表面张力相抗衡的。表面张力的大小与毛细管内圈的周长成正比,如果毛细管的粗细减小到原来的1/2,那表面张力也会减小到原来的1/2;而液柱的重量则与其体积成正比,如果毛细管的粗细减小到原来的1/2,那液柱的底面积就会减小到原来的1/4,如果液柱的高度不变,则液柱重量会减小到原来的1/4;这样,此时表面张力将是液柱重力的2倍,表面张力就将拉升液柱,直到液柱高度增长到原来的2倍为止,这样液柱重量也是原来的1/2了,表面张力又与液柱重量平衡了。
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