熱虹吸原理

熱虹吸原理概述

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,使水上升後再流到低處.由於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.

(虹吸和熱虹吸完全是兩回事，不要誤導別人！熱虹吸是密度差作為動力）

基本介紹

• 中文名：虹吸原理
• 概述：虹吸現象是液態分子間引力
• 歷史記錄：虹吸管是人類的一種古老發
• 原理：事實上,虹吸作用並不完

歷史記錄

虹吸管是人類的一種古老發明,早再公元前1世紀,就有人造出了一種奇特的虹吸管.

原理

事實上,虹吸作用並不完全是由大氣壓力所產生的,在真空里也能產生虹吸現象.使液體向上升的力是液體間分子的內聚力.在發生虹吸現象時,由於管內往外流的液體比流入管子內的液體多,兩邊的重力不平衡,所以液體就會繼續沿一個方向流動.在液體流入管子裡,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產生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構成),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部的壓力.

效應

熱循環運動被稱為熱虹吸效應?集熱器和熱交換器之間的溫差越大?水體在兩者之間的循環流動的速度越快。

歷史

中國人很早就懂得套用虹吸原理。套用虹吸原理製造的虹吸管，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，也是套用了虹吸的物理現象。宋朝曾公亮《武經總要》中，有用竹筒製作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的記載。中國古代還套用虹吸原理製作了唧筒。唧筒是戰爭中一種守城必備的滅火器。宋代蘇軾《東坡志林》卷四中，記載了四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面。其書載：以竹為筒，“無底而竅其上，懸熟皮數寸，出入水中，氣自呼吸而啟閉之，一筒致水數斗。“明代的《種樹書》中也講到用唧筒激水來澆灌樹苗的方法，對於虹吸原理，中國古代也有論述。南北朝時期成書的《關尹子·九藥篇》說：“瓶存二竅，以水實之，倒瀉；閉一則水不下，蓋（氣）不升則（水）不降。井雖千仞，汲之水上；蓋（氣）不降則（水）不升。”有兩個小孔的瓶子能倒出水，如果閉住一個小孔，另一個小孔外面的空氣壓力會比瓶里水的壓力大，水就流不出來。唐代王冰《素問》注中，有關大氣壓力的物理現象記述得較清楚，王冰曰：“虛管溉滿，捻上懸之，水固不匯，為無升氣而不能降也；空瓶小口，頓溉不入，為氣不出而不能入也。”指出一個小口的空瓶灌不進水是因為瓶里氣體出不來。宋代俞琰在《席上腐談》中補充了前人的發現，說；“予幼時有道人見教，則劇燒片紙納空瓶，急覆於銀盆水中，水皆湧入瓶而銀瓶鏗然有聲，蓋火氣使之然也；又依法放於壯夫腹上，挈之不墜。”在空瓶里燒紙，由於火把瓶里的一部分空氣趕出瓶外，火熄滅後瓶里就形成負壓，造成一定的真空，瓶外的空氣壓力就把瓶緊緊地壓在人腹上。如果把瓶放在水裡，水就立即湧入瓶里。明代莊元臣在《叔苴子·內篇》中也指出把葫蘆勺倒壓入水中，水並沒有進入葫蘆里，這是因為葫蘆里有空氣。