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虹吸原理

由于两边的气压基本相同,高位管口由于伸入液面的深度远低于低位管口伸入液面的深度,故从管口处来说,低位管口处的压强要大于高位管口处的压强,但液体仍会从高位容器流入低位容器。

之所以会产生这种现象,是因为这里的压力仅仅只能传导到液体的上表面。

所以低位的杯子里的管子虽然压力较高,但是无法传导到高位杯子里去,所以也无法阻止液体下落。

追问
那会无限上升吗?
回答
当然不行了。

虹吸现象中如果液体上升的管子很高,压力降低,管内产生气泡。

因为正常的水中含有空气,高处气压降低,所以水中的空气得以膨胀和聚集。

提问者评价
太给力了,你的回答完美解决了我的问题!
水的能量由位能(重力势能)、压能、动能组成,在相同半径管道中流动的水体,各个截面上的流速相同。

均匀虹吸管道中,由于动能不变,如果忽略水的粘性,应该是位能+压能守恒。

在虹吸管道的顶部,位能最大,压能最小,并且压强小于大气压(负压)。

所以,在虹吸管道顶部打一孔,水不会出来,而是空气进去,压强增大,虹吸中断。

推动虹吸流动的能量来源是虹吸管道进出口之间的水位差,因为管道进口的位能大于出口的位能,而进出口的静水压强相等(等于大气压),从而促使水的流动。

即使有了这推动力,但是虹吸不会自动开始,首先必须在管道中制造出负压条件。

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