为什么植物有毛细管效应
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/08 20:02:01
为什么植物有毛细管效应
为什么植物有毛细管效应
为什么植物有毛细管效应
把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来,玻璃上不附着水银.这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润.把一块洁净的玻璃片浸入水中再取出来,玻璃的表面会沾上一层水.这种液体附着在固体表面上的现象叫做浸润.
把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃烧杯里,由于水浸润玻璃,器壁附近的液面向上弯曲,把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里,由于水银不浸润玻璃,器壁附近的液面向下弯曲.在内径较小的容器里,这种现象更显著,液面形成凹形或凸形的弯月面.
浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.
液体之所以能在毛细管内上升或下降,通俗地说,是因为液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力,凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升,达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象.
从本质上说,毛细现象的能量来源于界面能.这个必须用大学的表面热力学进行讨论.推荐；http://kejian.tzc.edu.cn/ckwx/pdf/262.pdf
如果看不懂也没有关系,假如你大学学这方面的专业,到时候会学的.
在自然界中.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.在生活中毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用.
有科学家的实验表明可以利用毛细作用来进行微观成型.这是毛细现象首次被利用来弯曲平板来形成三维形状.此前,毛细作用大都用来在二维平面上装配物体.科学家们制造很薄的硅树脂,并把它们切割成花朵、三角、方形等不同的形状.然后把一滴水加在上面.水趋向于减小与空气的接触面积,因此水滴立刻开始用薄片包裹自己.水在室温下蒸发后,弯曲好的形状会逐渐变硬,直到成型.因为整个过程是自发形成的,因此在把水滴放在薄片上后无需作任何的操作.”
最近有人研究了利用毛细机制被动地控制微推进系统中推进剂流动这一思想.毛细管由半径不同的两段组成,用于被动推进毛细管内流体的流动,且保证推进剂持续供应微推力室.研究人员建立了简单的一维流体模型,用五种不同的流体及大小不同半径的毛细管组合进行了试验验证,从理论流体模型得到了无量纲的相似参数,并利用相似参数将包含四种变量的试验数据转换成适用一维理论模型计算的一种变量的试验数据.在分析的基础上,通过对重量场进行修正,从而使试验结果与理论模型更加相符.最终试验验证的计算公式将为微推进系统中被动毛细管推进剂供应装置设计奠定了基础.