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虹吸的定义及原理复习课程

作者:东文网
来源:https://www.cacac.net.cn
日期:2021-03-28 10:27

爱耳宣传小常识和注意事项-文化常识选择题 汉字

2021年3月28日发(作者:缪合林)


定义及原理




虹吸的


精品资料
虹吸的定义及原理

(2011-05-09 17:53:36)

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标签: 分类: 物理
杂谈
关于虹吸的定义和原理:

下图所示是虹吸现象原理图.



http: -
blogid=7bffc4170100rgih&url=http:nal7bffc417ha2d5eba8fa94
A容器中的水通过虹吸管自动流入B容器,在管中取一竖直液片S,设液体对
该液片的压强分别为p左与p右,p0为大气压,则p左=p0

ρ水gh左,p右
=p0

ρ水gh

,由于引水左管侧的水面比出水管一侧的水面高,故h左所以p左>p右.即液片所受液体向右的压强大于向左的压强.从而液片向右流
动.由于液片是任取的,故管中水在水平段自左向右运动,自动引水.入水管
侧液面高于出水管侧液面,而且管子内始终充满水且不漏气,则管中的水流不
会停止.
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注意:虹吸管在使用前必须充满水,否则两端管口都受大气压作用,而无
法使水进入管中,当然水就无法流动起来了.
知道了虹吸管的原理,要换鱼缸的水,可以利用下图装置,把一胶管一端
插入水中,另一端垂在缸外,出水口要低于缸底.市场上有很多基于该原理的
鱼缸虹吸管装置.

(封闭容器内液体压强的计算:先找到与外界连通的静止液面,确定该面上的
压强,再以该面为基准,在高于该面的位置,压强等于该面压强减去pgh,在
低于该面的位置,压强等于该面压强加上pgh,其中h为计算点与参考面的高
度差,p为液体密度。)
)当然,图1水平面一样高,不在重力问题。图2重力还是有一定的影响,但
主要还是靠大气压强的。
关于虹吸原理问题,我又进行了研究,并就此事向同事们进行了咨询。得出几
个不成熟的结论,还请各位指点一二。
一、让我们首先了解虹吸的定义:由于大气压的作用,液体从液面较高的容器
通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是曲管(虹吸
管)里先要灌满液体,同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。
二、让我们看看虹吸倒底需不需要大气压强。根据原理图公式:p左=p0

ρ水
gh左,p右=p0

ρ水gh

,我们可以看到,要使S点左右的压强不同,从而产
生虹吸,两个水面的高度差是关键。而水柱的高度就与水柱的重量有关。从这
个层面讲,虹吸确实与重力有关。但我们还是要注意p0的作用,p0是什么
呢?它就是大气压强,如果p0=0,即没有大气压强,情况会怎样?根据公式可
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以得出:p左=-ρ水gh左,p右=-ρ水gh右,S点不受左右的压强(负数),水
柱中的水由于重力作用,各自落回自己的容器中。所以不会产生虹吸。因此正
是由于有大气压强,从而缓缓不断的产生压强差,才会产生虹吸现象。
但是重力在虹吸现象中起什么作用呢?还是从压强公式:P=ρgh我们可以看
出,没有重力,g(重力加速度)=0,S点左右压强相等,也不会产生虹吸。
综上所述:虹吸现象中,大气压强与重力,均起重要作用,二者缺一不可。
三、河流的水之所以不用大气压强也能流动,是因为它和虹吸的原理不同。我
们一定是注意虹吸定义中的:“通过曲管越过高处”的含义。
四、到了月球上,由于没有大气,只有重力,所以产生不了虹吸。
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该液片的压强分别为p左与p右,p0为大气压,则p左=p0

ρ水gh左,p右
=p0

ρ水gh

,由于引水左管侧的水面比出水管一侧的水面高,故h左所以p左>p右.即液片所受液体向右的压强大于向左的压强.从而液片向右流
动.由于液片是任取的,故管中水在水平段自左向右运动,自动引水.入水管
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注意:虹吸管在使用前必须充满水,否则两端管口都受大气压作用,而无
法使水进入管中,当然水就无法流动起来了.
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插入水中,另一端垂在缸外,出水口要低于缸底.市场上有很多基于该原理的
鱼缸虹吸管装置.

(封闭容器内液体压强的计算:先找到与外界连通的静止液面,确定该面上的
压强,再以该面为基准,在高于该面的位置,压强等于该面压强减去pgh,在
低于该面的位置,压强等于该面压强加上pgh,其中h为计算点与参考面的高
度差,p为液体密度。)
)当然,图1水平面一样高,不在重力问题。图2重力还是有一定的影响,但
主要还是靠大气压强的。
关于虹吸原理问题,我又进行了研究,并就此事向同事们进行了咨询。得出几
个不成熟的结论,还请各位指点一二。
一、让我们首先了解虹吸的定义:由于大气压的作用,液体从液面较高的容器
通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是曲管(虹吸
管)里先要灌满液体,同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。
二、让我们看看虹吸倒底需不需要大气压强。根据原理图公式:p左=p0

ρ水
gh左,p右=p0

ρ水gh

,我们可以看到,要使S点左右的压强不同,从而产
生虹吸,两个水面的高度差是关键。而水柱的高度就与水柱的重量有关。从这
个层面讲,虹吸确实与重力有关。但我们还是要注意p0的作用,p0是什么
呢?它就是大气压强,如果p0=0,即没有大气压强,情况会怎样?根据公式可
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以得出:p左=-ρ水gh左,p右=-ρ水gh右,S点不受左右的压强(负数),水
柱中的水由于重力作用,各自落回自己的容器中。所以不会产生虹吸。因此正
是由于有大气压强,从而缓缓不断的产生压强差,才会产生虹吸现象。
但是重力在虹吸现象中起什么作用呢?还是从压强公式:P=ρgh我们可以看
出,没有重力,g(重力加速度)=0,S点左右压强相等,也不会产生虹吸。
综上所述:虹吸现象中,大气压强与重力,均起重要作用,二者缺一不可。
三、河流的水之所以不用大气压强也能流动,是因为它和虹吸的原理不同。我
们一定是注意虹吸定义中的:“通过曲管越过高处”的含义。
四、到了月球上,由于没有大气,只有重力,所以产生不了虹吸。
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