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虹吸排水管



虹吸排水管材

原理

利用液體重力和大氣壓力使液體越過一較高障礙達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35關閉,使液體由閥4吸升,直至充滿兩臂為止。當液體上升至觀察罩后,關閉閥4,開啟閥3,虹吸管就發生作用,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液體內,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軟管,形成虹吸現象,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,最大的保護我們自己。

虹吸現象

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,容器內的水面變成相同的高度,水就會停止流動,利用紅吸現象很快就可將容器內的水抽出。

虹吸管是人類的一種古老發明,早在公元前1世,就有人造出了一種奇特的虹吸管。

事實上,虹吸作用并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,由于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。


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