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从墙脚潮湿谈起_毛细现象与表面张力
开了墙脚, 看见并没有水管之类的 会长一些绿色的霉菌(俗称“墙壁长 美)红杉。 其中一些原生红杉,树龄
设施漏水,可墙内也是湿漉漉的,但 毛”)等现象。 如果内墙面是墙砖,就 大都有两三千年, 树高通常有八九
却不知道这些水从哪里来?
有湿漉漉的水渍、水滴或霉点等。 如 十米,最高的达到 142 米,“胸围”有
力, 密度比水大的缝衣钢针和实心
饼干、吸水纸或砖块等吸水、毛
铝制硬币都可以漂浮在水面; 密度 巾吸汗、粉笔吸墨水,也是因为毛细
比水大的水蜘蛛等能在水面上健步 现象。 吸水性优良的餐巾纸广泛取
毛细管内水面高出管外水面 h
如飞。 杯子中的水,能高于杯口的平 代了传统的手帕, 成为用餐时及其
面呈球面,这和诸如“海平面”呈球 他场合擦干手上的水等的常用物
象棋趣题
“ 吃 ” 掉 1、3、5、7、9、11、13、 15、17 和 19 即 可 ,10 个 数 字 相加正好等于 100。
的意义之重大。
器,会看到橄榄油滴是标准的球形。
您也来秀“毛细”和“张力”。 如 如果没有橄榄油也不要紧, 下面的
巧分方阵
果较长时间在外, 如何解决家中浇 实验可以帮助您认识液体的表面张
原来, 这是地下水因为毛细现 果贴了墙纸, 墙纸会变色或产生霉 20 多米!
象沿着毛细管 (由墙体内的空隙组 斑等。 此外,如果房屋不是在底层,
那么, 是什么力量把水送到这
成)上升的结果— ——这种现象,在老 还应在厨房、 厕所等潮湿的房间底 些“豪气干云”的红杉 100 多米高的
隐 旧的砖混结构墙或现在那些质量差 部做好防水层,防止水向下渗漏,避 顶 部 呢 ? 动 力 之 一 就 是 毛 细 现 形 的疏松混凝土 (通常是水泥质量差 免下一楼层遭受“水灾”。 有淋浴的 象— ——通过树干内的“水管”即毛细 之 或不够分量)墙中很常见。 所以,除 浴室,防水层的高度应大于两米,避 管。 据说,世界上生长最快的树,也 手 了建筑时要做好墙体底部的防水层 免淋浴时喷洒的水进入墙体, 再向 是最高的树— ——澳洲杏仁桉, 普遍
面,形成更多更细的毛细管,以便把 地下的水分引上来。 在动物体的组 织中, 毛细现象的应用更是随处可 见— ——毛 细 血 管 就 是 典 型 的 实 例 。 由此可见, 毛细现象对于宇宙生命
的橄榄油球实验, 从而看到液体的 “庐山真面目”— ——球形。 取适当比 例的水和酒精混合,把(一滴)橄榄 油滴进去之后, 它会悬浮在酒精溶 液中间。 此时,如果您用的是方形容
干旱时, 要锄松庄稼地破坏了 着杯内壁“向上爬”……这是毛细现 横空奏笛声清怨,空奏笛声清怨生。
土壤中的毛细管, 减少了水分的蒸 象的趣味游戏。
冬
发,从而保存了地下的水分,供庄稼
如果您有橄榄油 (密度大小在 冬阁寒呼客赏梅,阁寒呼客赏梅开。
吸收;相反,涝灾时应用滚子压紧地 水和酒精之间),可以做一个“失重” 寒呼客赏梅开雪,呼客赏梅开雪醅。
毛细现象无处不在。 如果您早
液体有收缩到球形的“本能”,所以 晨上班走得匆忙, 就把毛巾胡乱扔
荷叶上的水滴、玻璃上的水银珠等, 进面盆中 (但毛巾的一端垂吊在面
都近似呈球形— ——如果没有重力等 盆 外 ),晚 上 归 来 的 时 候 ,就 会 看 到
作用, 则呈标准球形。 由于表面张 满地的水。 这是毛细现象惹的祸。
流”是一个常识,那为什么墙体内和 体的密度、毛细管内壁的半径、当地 利用吸水纸(例如卫生纸)等的吸水
树木等植物体内的水会往高处“流” 重力加速度)。 从这个公式可以看 性质, 可以轻易吸掉不小心滴落在
呢? 原来,这是液体表面张力作用的 出,只要毛细管足够细即 r 足够小, 书上的墨汁; 同样的方法可吸去衣
夏天如果电冰箱因停电等原因 圈内的肥皂液薄膜时, 就会看到小
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圈内的薄膜消失了, 而小圈被它外 侧的薄膜拉成了一个“很标准”的圆 圈!
(责编 林方时)
★益智答案★
数谜
有细线小圈的肥皂液薄膜的铁丝圈(左)和细线内的小圈被刺破以后
物上的蜡渍 (要同时在衣物无蜡的 不能使用, 可以用干净的毛巾盖在
那一面用电吹风加热)、油渍等。
蒸腾拉力是树叶受光照、 风吹
等原因,使大量水分从叶子表面
蒸发出去而产生的力。 叶子的表
皮细胞因光照等原因失水后,就
向内部的叶肉细胞吸水来弥补
损失; 叶肉细胞也 “如法炮制”
— — — 向 叶 脉 吸 水 ; 叶 脉 又 向 叶 柄
吸水;叶柄再向枝干吸水……依
此推下去,蒸腾拉力就把树干内
在墙的三面做防水层
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从墙脚潮湿谈起
—— —毛细现象与表面张力
◆陈仁政
墙脚潮湿的秘密。 家住底楼的 的毛细管上升而损坏墙体, 造成内 巫”在哪里呢?
小张怎么也弄不明白, 装修好不久 墙脚潮湿发霉,表面酥松变软、起泡
在美国加利福尼亚等地的森林
的房子,内墙脚老是湿漉漉的! 他凿 现孔、脱皮掉落、产生粉末,有时还 里,生长着一种名叫“世界爷”的(北
毛细现象应用广泛。 过去的桐
开毛细现象。 当然,也可以用渗透压 高度 h,和液体的表面张力(表面张 油灯、煤油灯,以及实验室的酒精灯
来解释。
力系数是 σ)又有怎样的关系呢? 研 中的液体燃料, 之所以能自动升高
毛 细 现 象 的 本 质 。 “水 往 低 处 究表明,h=2σ/Drg (D,r,g 分别是液 到灯芯的顶端,靠的也是毛细现象。
高耸入云的红杉树
导管中的水(由毛细现象、根压
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结果— ——毛细现象的本质是因为有 h 就可以 足 够 大— ——这 能 说 明 前 面
表面张力。
“毛细管湿高墙”的原因,和“水升高
所谓表面张力, 就是液面的各 树顶”的部分原因。
部分互相吸引的力。 由于表面张力,
面一样,也是因为表面张力。 水银体 品。 它和“尿不湿”一样能大量吸水
温计离开人体后, 水银柱的顶端位 的“奥秘”在于,疏松的纸质形成许
置 不 会 因 气 温 低 于 体 温 而 下 降 ,而 多空隙, 因而毛细现象显著— ——这
是“坚守岗位”以方便我们读数。 这 也是它们和不吸水的普通光滑纸区
是由于体温计“留点”处狭窄的“收 别。
体细裂纹的方法。 电冰箱或冷柜内 于室温而不易变质。
春
制冷剂经过的毛细管内径大小,影
把一支粉笔插在(例如)红墨水 春雨晴来访友家,雨晴来访友家花。
隐 响到制冷剂的流量, 进而影响制冷 瓶中,过一会就能看到红墨水(沿着 晴来访友家花径,来访友家花径斜。
形 效果(通常制冷星级越高,毛细管的 粉笔内的毛细管)升到粉笔的上端,
房、 厕所兼浴室等潮湿的房间尤为 墙”的高度,有时可超过地面 1 米, 经基本搞清楚了水被送到树顶的另
重要。 最容易忽略的是,某些建筑商 甚至达到两米多而漫及几乎整面墙 外 3 种力量:根压、蒸腾拉力和内聚
没有按规定在墙体的底部和地基之 壁! 然而,这两米多高的“毛细管湿 力。
间做防水层, 致使地下水沿墙体内 墙”只不过是“小巫”而已。 那么,“大
室外渗入室内, 内墙防水层防止墙 灰吸潮 (阴雨天用布料装生石灰放
除了“毛细管送水”以外,科学
内水分渗出损害墙面和防止室内水 于室内各处),用空调抽湿等。
家 们 经 过 从 1729 年 英 国 牧 师 斯 蒂
分 进 入 墙 体 而 损 害 墙 体 -- 这 对 厨
惊 人 的 毛 细 现 象 。 “毛 细 管 湿 芬·海尔斯以来两百多年的研究,已
用高级优质的宣纸书画出来的
(浸)润现象。 著名的浮游选矿法,就 字画, 之所以觉得有层次感及柔和
用到这两种现象。 某一种液体,对一 的反差, 是因为纸中的空隙构成的
种固体来说是湿润的, 对另一种固 毛细管大小适当,洇得合适。
体来说可能是不湿润的: 水能湿润
植物的根系范围很有限,那么,
玻璃,但不能湿润石蜡;水银不能湿 是不是与根接触的水被“喝”完之后
润玻璃,但能湿润锌。
就要“渴”死呢? 不会。 原来,当根系
橄榄油在酒精溶液中呈球形
既然表面张力的本质是毛细现 处的水被植物“喝”了之后,地下水
象,那么毛细管内液体上升(对湿润 就会源源不断地沿着土壤中的毛细
和内聚力送上来) 吸到树顶的叶子 液体,例如水对于玻璃)或下降(对 管升上来补充……
中来了。 而这一系列的“吸”,都离不 不湿润液体,例如水银对于玻璃)的
(例如铺油毡) 和外墙防水层之外, 四处渗漏成灾。
高达百余米,最高达 156 米! 所以,
在装修时还要用专门的防水剂做好
当然, 使内墙壁潮湿的原因很 包括这 以彻底切断这些毛细 多,例如江南梅雨季节的潮湿。 此时 高 132 米的王桉等,才是“毛细管送
管。 其中,外墙防水层防止雨水等从 应加强通风(晴天多开窗),用生石 水”的“大巫”!
食物 (例如剖开的西瓜、 碗装着的
(高效)毛细管电泳,是近年来 菜)上面,再把它们放在盛有干净水
发展最快的分析方法之一, 在其他 的面盆内,使毛巾的一端没入水中;
领域也有应用。 基于毛细管原理,人 这样,由于水“被毛细”到毛巾表面 们还发明了一种能快速检验瓦形磁 和这些水蒸发制冷, 就能让食物低
回文诗巧读
之 手
因之一。 用刷子涂刷不很黏稠的油 了— ——泉水震动的压力, 阻遏地下
漆,不会留下明显的刷痕,主要原因 水沿毛细管上升; 但过了一会儿泉
也是表面张力的作用。
水 又 会 重 新 流 出 来 — — — 震 动 停 止 后