毛細作用

毛細作用是指浸潤液體在細管里升高的現象和不浸潤液體在細管里降低的現象,叫做毛細現象。能夠產生明顯毛細現象的管就叫做毛細管。

在潔淨的玻璃板上放一滴水銀,它能夠滾來滾去而不附著在玻璃板上.把一塊潔淨的玻璃板浸入水銀里再取出來,玻璃上也不附著水銀.這種液體不附著在固體表面上的現象叫做不浸潤.對玻璃來說,水銀是不浸潤液體.

在潔淨的玻璃上放一滴水,它會附著在玻璃板上形成薄層.把一塊潔淨的玻璃片浸入水中再取出來,玻璃的表面會沾上一層水.這種液體附著在固體表面上的現象叫做浸潤.對玻璃來說,水是浸潤液體.

同一種液體,對一種固體來說是浸潤的,對另一種固體來說可能是不浸潤的.水能浸潤玻璃,但不能浸潤石蠟.水銀不能浸潤玻璃,但能浸潤鋅.

把浸潤液體裝在容器里,例如把水裝在玻璃燒杯里,由於水浸潤玻璃,器壁附近的液面向上彎曲(圖1乙),把不浸潤液體裝在容器里,例如把水銀裝在玻璃管里,由於水銀不浸潤玻璃,器壁附近的液面向下彎曲(圖1甲).在內徑較小的容器里,這種現象更顯著,液面形成凹形或凸形的彎月面.

毛細現象把幾根內徑不同的細玻璃管插入水中,可以看到,管內的水面比容器里的水面高,管子的內徑越小,裡面的水面越高.把這些細玻璃管插入水銀中,發生的現象正好相反,管子裡的水銀面比容器里的水銀面低,管子的內徑越小,裡面的水銀面越低.

浸潤液體在細管里升高的現象和不浸潤液體在細管里降低的現象,叫做毛細現象.能夠產生明顯毛細現象的管叫做毛細管.

液體為什麼能在毛細管內上升或下降呢?我們已經知道,液體表面類似張緊的橡皮膜,如果液面是彎曲的,它就有變平的趨勢.因此凹液面對下面的液體施以拉力,凸液面對下面的液體施以壓力.浸潤液體在毛細管中的液面是凹形的,它對下面的液體施加拉力,使液體沿著管壁上升,當向上的拉力跟管內液柱所受的重力相等時,管內的液體停止上升,達到平衡.同樣的分析也可以解釋不浸潤液體在毛細管內下降的現象.

在自然界和日常生活中有許多毛細現象的例子.植物莖內的導管就是植物體內的極細的毛細管,它能把土壤里的水分吸上來.磚塊吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水都是常見的毛細現象.在這些物體中有許多細小的孔道,起著毛細管的作用.

有些情況下毛細現象是有害的.例如,建築房屋的時候,在砸實的地基中毛細管又多又細,它們會把土壤中的水分引來,使得室內潮濕.建房時在地基上面鋪油氈,就是為了防止毛細現象造成的潮濕. 水沿毛細管上升的現象,對農業生產的影響很大.土壤里有很多毛細管,地下的水分經常沿著這些毛細管上升到地面上來.如果要保存地下的水分,就應當鋤松地面的土壤,破壞土壤表層的毛細管,以減少水分的蒸發.

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