把100根吸管连起来,能吸起多高的水柱?

作者: 齐敬强

来源: 果壳少年

发布日期: 2018-04-25

本文探讨了吸管的历史及其工作原理,主要围绕大气压强的作用和吸管提升液体高度的极限进行分析,指出在正常大气压下,吸管无论多少根都无法提升液体超过一定高度。

出土于两河流域的金杯,侧面伸出了一条长柄,它不仅可以用作把手,还有个特殊的功能——吸管。这件文物说明,在公元前2600年左右,两河流域的古文明已经懂得用吸管饮用液体。同时期的文物中,也有类似于现代吸管的金质吸管。不过,这些东西明显都不是平民用品。吸管正式进入生活,要追溯到19世纪的美国。当时的美国人喜欢用麦秆喝冰凉的淡香酒,直接用麦秆容易折断,也容易影响酒的口感。

美国烟卷制造商马文·史东从烟卷中得到灵感,制造了一支纸吸管。试饮之下,既不会断裂,也没有怪味。吸管就此诞生了。塑料出现之后,柔韧性和美观性都更胜一筹的塑料吸管逐渐取代了纸吸管。吸管能发挥作用,都是因为大气压强的存在。使用前,吸管内部与外部的压强都是大气压强,压强大小一样。使用的时候,从吸管内部吸走部分空气,将造成管内压强变小,为了平衡气压,大气压强会迫使管内液体上升。

停止吸气时,管内液体下降,压强便回到平衡。大气压强是大气对浸在它里面的物体产生的压强。大气层上疏下密地分布在地球的周围,总厚度达1000千米,所有浸在大气里的物体都受到大气压强的作用,就像浸在水中的物体都受到水的压强一样。大气压产生的原因可以从不同角度解释。从分子运动的观点来看,气体由大量无规则运动的分子组成,这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。

每次碰撞,气体分子都要给予物体表面一个冲击力,大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力,从而形成大气压。在正常大气压下,不管100根还是300根,都没法让你吸更高了。当然这是一个理论值,必须是在吸管的上端为绝对真空的情况下才可以达到这个高度。一般人能吸起来的液面高度也就3米左右。一些专业人员可以将液面吸到5米左右,这时候人的肺部大约产生了0.5个标准大气压的真空度。

当然人的肺是不可能产生绝对真空的,所以液面高度也不会达到10.34米。只要吸管上端的真空度一致,不管吸管是粗的还是细的,他们的液面的高度都一样。不过,想要把液面提升到同样的高度,吸粗吸管要做的功是更多的。

UUID: 95598b68-8358-4b1b-b6ad-da5133264730

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/果壳少年公众号-pdf2txt/2018-2019/2018-04-25_把100根吸管连起来,能吸起多高的水柱?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0027 元