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科学实验 | 这个实验需要做一夜

前言

在上一次的实验中,我们了解了虹吸现象和这一现象背后的原理,今天的实验,我们会知道一种跟虹吸有些类似又截然不同的现象 —— 毛细作用。

毛细作用与植物

我们的星球上有许多的植物,我们都知道植物的生存离不开空气、阳光和水,那你有没有想过,一颗大树是怎样把土壤里的水分吸取出来的呢?

做完今天的实验,你就会明白这个道理。

实验报告

实验材料
  • 5 个杯子(两个也可以)
  • 纸巾若干张
  • 溶解于水的三种颜料(可选)
实验过程
  1. 把 5 个杯子并排放置
  2. 在 1,3,5 三个杯子中倒满水
  3. 为 1,3,5 三个杯子添加颜料
  4. 折叠纸巾,浸润在杯子之间

实验材料

添加颜料

放置纸巾

我们来看一下 Vicky 制作的实验过程:

实验过程

这个实验的准备工作就做完了,但是毛细没有虹吸那么快,这个实验的结果我们需要等待很长的时间。

晚上我们做好了准备,等一夜之后再来查看结果。

实验结果

天亮啦,我们来看下一夜之后的实验结果:

毛细作用产生的结果

我们发现,原来没有水的 2,4 两个杯子也都出现了水,而这些水就是通过纸巾从 1,3,5 号杯子吸取过来的,这,就是毛细作用的结果。

科学原理

当液体和固体之间的附着力大于液体本身内聚力时,就会产生毛细现象。

Wikipedia

所以毛细作用是液体对于细壁的附着力比液体本身的内聚力更大,使得液体克服了重力而沿着细壁上升。

当然,如果液体附着力比内聚力小,液面将会下降,也是属于毛细现象,水银就属于这种液体。

纸巾内部充满大量的细孔,水就通过纸巾,在毛细作用的指引下,从一个杯子转移到了另一个杯子。

人们也根据毛细作用发明了很多实用的物品,比如在登山运动中,人体会大量排汗,如果汗水依附于身体,会通过蒸发吸取身体的热量,会导致失温现象的发生,这会产生致命的危险。

所以,大树也正是依靠根、茎和叶中的维管束这种细小的导管,把土壤中的水分吸取并传输的大树的每一处,维持植物的生存,依然是毛细原理在发挥作用。

人们也根据毛细作用发明了很多实用的物品。比如在登山运动中,人体会大量排汗,如果汗水依附于身体,会通过蒸发吸取身体的热量,从而导致失温现象的发生,这会产生致命的危险。

登山运动 | WikiHow

人们为此发明了多种高科技的运动纺织材料,形成了现有的衣着分层系统。

最基础的是排汗衣,这是登山衣着的最内一层,一旦有汗液产生,通过排汗衣最内侧的纤维结构,利用毛细现象,将汗水迅速从体表转移到外面,保持身体干爽,避免失温的产生。

登山运动的分层衣着系统

今天的实验我们做完了,思考一下:虹吸原理和毛细作用有什么相同和不同之处?