虹吸的原理是什么?

虹吸的定義

虹吸是利用液面高度差的作用力現象,將液體充滿一根倒U形的管狀結構內后,將開口高的一端置于裝滿液體的容器中,容器內的液體會持續通過虹吸管向更低的位置流出 。


【虹吸的原理是什么?】虹吸的原理

虹吸的實質是因為液體壓強和大氣壓強而產生 。將倒U形管插入一高一低的裝滿液體的容器中,開口高的一端因為長度小于開口低的一端,根據帕斯卡定律p=ρgh,裝置中位置高的液體壓強小于位置低的液體壓強,另外,U形管插入容器的兩端分別有大氣壓的作用,大氣壓表現為上低下高,但在此處插入容器的U形管兩端高度相對地球的大氣壓計算高度來說,可以忽略兩者間的大氣壓強差值 。所以開口高的那一端的壓強就大于開口低的一端的壓強,在大氣壓和液體壓強的共同作用下,水朝一個方向移動 。


虹吸的應用

上個世紀60年代,瑞典的幾位科學家把虹吸的原理應用到現代建筑上去,最初解決了建筑屋面的雨水排水系統 。虹吸原理除了應用在建筑排水上,還在市政排水,水利工程等各方面均有應用 。


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