生活中的毛細(xì)現(xiàn)象

生活中常見(jiàn)的毛細(xì)現(xiàn)象歐陽(yáng)光明(2021.03.07)摘要：毛細(xì)作用，是液體表面對(duì)固體表廂的吸引力。毛細(xì)管插入浸潤(rùn)液體中，管內(nèi)液廂上升，高于管外，毛細(xì)管插入不浸潤(rùn)液體中，管內(nèi)液體下降，低于管外的現(xiàn)象。毛巾吸水，地下水沿土壤上升都是毛細(xì)現(xiàn)象。在潔凈的玻璃板上放一滴水銀，它能夠滾來(lái)滾去而不附著在玻璃板上。把一塊潔凈的玻璃板浸入水銀里再取出來(lái)，玻璃上也不附著水銀。生活中有很多這種毛細(xì)現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：毛細(xì)；生活；應(yīng)用一、毛細(xì)現(xiàn)象及其相關(guān)概念1.1毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象，又稱(chēng)毛細(xì)管作用，是指液體在細(xì)管狀物體內(nèi)側(cè)，由于內(nèi)聚力與附著力的差異、克服地心引力而上升的現(xiàn)象。植物根部吸收的水分能夠經(jīng)由莖內(nèi)維管束上升，即是毛細(xì)現(xiàn)象最常見(jiàn)的例子。當(dāng)液體和固體或管壁之間的附著力大于液體本身內(nèi)聚力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象。液體在垂直的細(xì)管中時(shí)液面呈凹或凸?fàn)?、以及多孔材質(zhì)物體能吸收液體皆為此現(xiàn)象所致。1.2浸潤(rùn)液體在潔凈的玻璃上放一滴水，它會(huì)附著在玻璃板上形成薄層。把一塊潔凈的玻璃片浸入水中再取出來(lái)，玻璃的表面會(huì)沾上一層水?這種液體附著在固體表廂上的現(xiàn)象叫做浸潤(rùn)。對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)，水是浸潤(rùn)液體。同一種液體，對(duì)一種固體來(lái)說(shuō)是浸潤(rùn)的，對(duì)另一種固體來(lái)說(shuō)可能是不浸潤(rùn)的。水能浸潤(rùn)玻璃，但不能浸潤(rùn)石蠟?水銀不能浸潤(rùn)玻璃，但能浸潤(rùn)鋅。13毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生原因產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象原因之一杲由于附著層中分子的附著力與內(nèi)聚力的作用，造成浸潤(rùn)或不浸潤(rùn)，因而使毛細(xì)管中的液⑥呈現(xiàn)彎月形。原因之二是由于存在表廂張力，從而使彎曲液⑥產(chǎn)生附加壓強(qiáng)。由于彎月直的形成，使得沿液廂切⑥方向作用的表⑥張力的合力，在凸彎月廂處指向液體內(nèi)部；在凹彎月⑥處指向液體外部。由于合力的作用使彎月⑥下液體的壓強(qiáng)發(fā)生了變化一一對(duì)液體產(chǎn)生一個(gè)附加壓強(qiáng)，凸彎月直下液體的壓強(qiáng)大于水平液⑥下液體的壓強(qiáng)，而凹彎月廂下液體的壓強(qiáng)小于水平液面下液體的壓強(qiáng)。根據(jù)在盛著同一液體的連通器中，同一高度處各點(diǎn)的壓強(qiáng)都相等的道理，當(dāng)毛細(xì)管里的液廂杲凹彎月廂時(shí)，液體不斷地上升，直到上升液柱的靜壓強(qiáng)抵消了附加壓強(qiáng)為止；同樣，當(dāng)液面呈凸月面時(shí)，毛細(xì)管里的液體也將下降。1.4水和汞的毛細(xì)現(xiàn)象由于表直張力與附著力的差異，水在毛細(xì)管中，中央較四周凹下；汞在毛細(xì)管中，中央較四周凸起。毛細(xì)管常被用來(lái)說(shuō)明毛細(xì)現(xiàn)象，當(dāng)垂直的細(xì)玻璃管底部置于液體中（例如水）時(shí)，管壁對(duì)水的附著力便會(huì)使液廂四周稍比中央高出一些；直到液體表面張力已經(jīng)無(wú)法克服其重量時(shí)，才會(huì)停止繼續(xù)上升。在毛細(xì)管中，液柱重量與管徑的平方成正比，但是液體與管壁的接觸面積只與管徑成正比；這使得*歐陽(yáng)光明*創(chuàng)編較窄的毛細(xì)管吸水合比較寬的毛細(xì)管來(lái)得高。例如，一根管徑0.5毫米的玻璃細(xì)管，理論上能夠?qū)⑺?.8厘米，但實(shí)際觀察時(shí)其高度會(huì)略低些。在某些液體與固體的組合中，與毛細(xì)管吸水的狀況略為不同，例如細(xì)玻璃管與汞，汞柱本身的原子內(nèi)聚力大于汞柱與管壁之間的附著力，故汞柱液直中央會(huì)稍比四周凸起，這和毛細(xì)管吸水的狀況恰為相反。圖1水和汞的毛細(xì)現(xiàn)象生活中常見(jiàn)的毛細(xì)現(xiàn)象概述2.1墻腳潮濕許多同學(xué)可能會(huì)遇到這樣的冋題，裝修好不久的房子，內(nèi)墻腳老是濕漉漉的。但杲鑿開(kāi)了墻腳，看見(jiàn)并沒(méi)有水管之類(lèi)的設(shè)施漏水，可墻內(nèi)也是濕漉漉的，但卻不知道這些水從哪里來(lái)？原來(lái)，這是地下水因?yàn)槊?xì)現(xiàn)象沿著毛細(xì)管（由墻體內(nèi)的空隙組成）上升的結(jié)果。這種現(xiàn)象，在老舊的磚混結(jié)構(gòu)墻或現(xiàn)在那些質(zhì)量差的疏松混凝土（通常是水泥質(zhì)量差或不夠分量）墻中很常見(jiàn)。所以，除了建筑時(shí)要做好墻體底部的防水層（例如鋪油氈）和外墻防水層之外，在裝修時(shí)還要用專(zhuān)門(mén)的防水劑做好內(nèi)墻防水層，以徹底切斷這些毛細(xì)管。其中，外墻防水層防止雨水等從室外滲入室內(nèi)，內(nèi)墻防水層防止墻內(nèi)水分滲出損害墻廂和防止室內(nèi)水分進(jìn)入墻體而損害墻體。這對(duì)廚房、廁所兼浴室等潮濕的房間尤為重要。最容易忽略的杲，某些建筑商沒(méi)有按規(guī)定在墻體的底部和地基之間做防水層，致使地下水沿墻體內(nèi)的毛細(xì)管上升而損壞墻體，造成內(nèi)墻腳潮濕發(fā)霉，表面酥松變軟.起泡、現(xiàn)孔、脫皮掉落、產(chǎn)生粉末，有時(shí)還會(huì)長(zhǎng)一些綠色的霉菌（俗稱(chēng)“墻壁長(zhǎng)毛”）等現(xiàn)象。如果內(nèi)墻廂杲墻磚，就有濕漉漉的水漬、水滴或霉點(diǎn)等。如果貼了墻紙，墻紙會(huì)變色或產(chǎn)生霉斑等。此外，如果房屋不是在底層，還應(yīng)在廚房、廁所等潮濕的房間底部做好防水層，防止水向下滲漏，避免下—樓層遭受“水災(zāi)”。有淋浴的浴室，防水層的高度應(yīng)大于兩米，避免淋浴時(shí)噴灑的水進(jìn)入墻體，再向四處滲漏成災(zāi)。圖2墻角潮濕發(fā)霉2.2高樹(shù)存活我們總會(huì)看見(jiàn)，在植物園中，甚至是馬路上，都有很多高大的樹(shù)木屹然挺立。這么高的樹(shù)，水分是如何輸送到頂端而使它存活的呢？其實(shí)水被送到樹(shù)頂?shù)膭?dòng)力之一就是毛細(xì)現(xiàn)象。通過(guò)樹(shù)干內(nèi)的“水管”即毛細(xì)管。另外還有3種力量：根壓.蒸騰拉力和內(nèi)聚力。蒸騰拉力是樹(shù)葉受光照、風(fēng)吹等原因，使大量水分從葉子表面蒸發(fā)出去而產(chǎn)生的力。葉子的表皮細(xì)胞因光照等原因失水后，就向內(nèi)部的葉肉細(xì)胞吸水來(lái)彌補(bǔ)損失；葉肉細(xì)胞也“如法炮制”，向葉脈吸水；葉脈又向葉柄吸水；葉柄再向枝干吸水……依此推下去，蒸騰拉力就把樹(shù)干內(nèi)導(dǎo)管中的水（由毛細(xì)現(xiàn)象、根壓和內(nèi)聚力送上來(lái)）吸到樹(shù)頂?shù)娜~子中來(lái)了。而這一系列的“吸”，都離不開(kāi)毛細(xì)現(xiàn)象。2.3含羞泉四川廣源縣龍門(mén)山陳家鄉(xiāng)山上的“含羞泉”的地層里有許多縫隙構(gòu)成的毛細(xì)管。所以，每當(dāng)人們把石頭扔入泉中產(chǎn)生聲音的震動(dòng)*歐陽(yáng)光明*創(chuàng)編*歐陽(yáng)光明*創(chuàng)編時(shí)，泉水就像害羞的大姑娘那樣“含羞”消失了。泉水震動(dòng)的壓力，阻遏地下水沿毛細(xì)管上升。但過(guò)了一會(huì)兒泉水又會(huì)重新流出來(lái)。震動(dòng)停止后壓力消失，地下水沿毛細(xì)管上升。圖3含羞泉2.4其他現(xiàn)象如果我們?cè)绯可蠈W(xué)走得匆忙，就把毛巾胡亂扔逬臉盆中（但毛巾的一端垂吊在臉盆外），晚上歸來(lái)的時(shí)候，就會(huì)看到滿(mǎn)地的水。這杲毛細(xì)現(xiàn)象惹的禍。餅干.吸水紙或磚塊等吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水，也是因?yàn)槊?xì)現(xiàn)象。吸水性?xún)?yōu)良的餐巾紙廣泛取代了傳統(tǒng)的手帕，成為用餐時(shí)及其他場(chǎng)合擦干手上的水等的常用物品。它和“尿不濕”一樣能大量吸水的“奧秘”在于，疏松的紙質(zhì)形成許多空隙，因而毛細(xì)現(xiàn)象顯著。這也是它們和不吸水的普通光滑紙區(qū)別。過(guò)去的桐油燈.煤油燈，以及實(shí)驗(yàn)室的酒精燈中的液體燃料，之所以能自動(dòng)升高到燈芯的頂端，靠的也是毛細(xì)現(xiàn)象。利用吸水紙（例如衛(wèi)生紙）等的吸水性質(zhì)，可以輕易吸掉不小心滴落在書(shū)上的墨汁；同樣的方法可吸去衣物上的蠟漬（要同時(shí)在衣物無(wú)蠟的那一廂用電吹風(fēng)加熱）、油漬等。圖4餅干被牛奶浸濕毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用毛細(xì)管電泳，杲近年來(lái)發(fā)展最快的分析方法之一，在其他領(lǐng)域也有應(yīng)用?；诿?xì)管原理，人們還發(fā)明了一種能快速檢驗(yàn)瓦形磁體細(xì)裂紋的方法。電冰箱或冷柜內(nèi)制冷劑經(jīng)過(guò)的毛細(xì)管內(nèi)徑大小，影響到制冷劑的流量，進(jìn)而影響制冷效果（通常制冷星級(jí)越高，毛細(xì)管*歐陽(yáng)光明*創(chuàng)編的內(nèi)徑就小，長(zhǎng)度就長(zhǎng)）。在工程技術(shù)和日常生活中，常用毛細(xì)現(xiàn)象使?jié)櫥?/p>