海綿有無數(shù)的細(xì)小孔隙,而對于海綿來說,水是浸潤液體,當(dāng)海綿碰到水的時候,由于水浸潤海綿,小孔里的液面呈下凹狀,液體表面類似張緊的橡皮膜,如果液面是彎曲的,它就有變平的趨勢.因此凹液面對下面的液體施以拉力,凸液面對下面的液體施以壓力.浸潤液體在毛細(xì)管中的液面是凹形的,它對下面的液體施加拉力,使液體沿著管壁上升,當(dāng)向上的拉力跟管內(nèi)液柱所受的重力相等時,管內(nèi)的液體才停止上升,形成了毛細(xì)現(xiàn)象.于是水就允滿了海綿的空隙了.
棉花是細(xì)小纖維,纖維對水、油都具有一種 毛細(xì)作用 ,液體可以順著纖維之間的間隙自行前進(jìn),于是我們就會發(fā)現(xiàn)棉花會吸水了.
毛細(xì)現(xiàn)象
浸潤和不浸潤在潔凈的玻璃板上放一滴水銀,它能夠滾來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,玻璃上也不附著水銀.這種液體不附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤.對玻璃來說,水銀是不浸潤液體.
在潔凈的玻璃上放一滴水,它會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,玻璃的表面會沾上一層水.這種液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤.對玻璃來說,水是浸潤液體.
同一種液體,對一種固體來說是浸潤的,對另一種固體來說可能是不浸潤的.水能浸潤玻璃,但不能浸潤石蠟.水銀不能浸潤玻璃,但能浸潤鋅.
把浸潤液體裝在容器里,例如把水裝在玻璃燒杯里,由于水浸潤玻璃,器壁附近的液面向上彎曲(圖1甲),把不浸潤液體裝在容器里,例如把水銀裝在玻璃管里,由于水銀不浸潤玻璃,器壁附近的液面向下彎曲(圖1乙).在內(nèi)徑較小的容器里,這種現(xiàn)象更顯著,液面形成凹形或凸形的彎月面.
毛細(xì)現(xiàn)象把幾根內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管插入水中,可以看到,管內(nèi)的水面比容器里的水面高,管子的內(nèi)徑越小,里面的水面越高.把這些細(xì)玻璃管插入水銀中,發(fā)生的現(xiàn)象正好相反,管子里的水銀面比容器里的水銀面低,管子的內(nèi)徑越小,里面的水銀面越低.
浸潤液體在細(xì)管里升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象,叫做毛細(xì)現(xiàn)象.能夠產(chǎn)生明顯毛細(xì)現(xiàn)象的管叫做毛細(xì)管.
液體為什么能在毛細(xì)管內(nèi)上升或下降呢?我們已經(jīng)知道,液體表面類似張緊的橡皮膜,如果液面是彎曲的,它就有變平的趨勢.因此凹液面對下面的液體施以拉力,凸液面對下面的液體施以壓力.浸潤液體在毛細(xì)管中的液面是凹形的,它對下面的液體施加拉力,使液體沿著管壁上升,當(dāng)向上的拉力跟管內(nèi)液柱所受的重力相等時,管內(nèi)的液體停止上升,達(dá)到平衡.同樣的分析也可以解釋不浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)下降的現(xiàn)象.
在自然界和日常生活中有許多毛細(xì)現(xiàn)象的例子.植物莖內(nèi)的導(dǎo)管就是植物體內(nèi)的極細(xì)的毛細(xì)管,它能把土壤里的水分吸上來.磚塊吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水都是常見的毛細(xì)現(xiàn)象.在這些物體中有許多細(xì)小的孔道,起著毛細(xì)管的作用.
有些情況下毛細(xì)現(xiàn)象是有害的.例如,建筑房屋的時候,在砸實的地基中毛細(xì)管又多又細(xì),它們會把土壤中的水分引上來,使得室內(nèi)潮濕.建房時在地基上面鋪油氈,就是為了防止毛細(xì)現(xiàn)象造成的潮濕.
水沿毛細(xì)管上升的現(xiàn)象,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響很大.土壤里有很多毛細(xì)管,地下的水分經(jīng)常沿著這些毛細(xì)管上升到地面上來.如果要保存地下的水分,就應(yīng)當(dāng)鋤松地面的土壤,破壞土壤表層的毛細(xì)管,以減少水分的蒸發(fā).