不会变湿的纸巾!

作者: 雾里熊

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-12-01 09:56:57

通过实验展示了纸巾在水中不湿的现象,解释了毛细现象和气体压强平衡的原理。

生活中我们常用的纸主要由植物纤维构成。当纸接触水时,由于毛细现象,水会沿纤维间的细小缝隙运动,所以,纸具有很强的吸水性。但遇到水却不湿的纸,你有没有见过呢?这是什么神操作?实验器材包括所标杯、纸巾、小烧杯1个、大烧杯水。实验过程首先取出一张纸巾,将它捏成一团,将纸团放进小烧杯中固定住,使纸巾不在烧杯中滑动。接下来,将小烧杯口朝下,竖直放入盛满水的大烧杯中。下面到了见证奇迹的时刻啦!

缓慢将小烧杯移出水面,取出纸巾,纸巾在水中走了一遭,竟然还是干的!让我们再来细细观察一下,杯子浸没在水中时,水到底有没有进入小烧杯中?可以看到,小烧杯中只进入了一小部分水,纸巾周围依旧是空气。如果把小烧杯的空气放出一部分呢?将小烧杯瓶口微微向上抬起,有气泡冒出,小烧杯中的空气被排出一部分,相应的,可以看到小烧杯中的水会变多。如果继续将小烧杯中的空气向外排出,纸巾会怎么样呢?

烧杯底部的纸巾浸没在水中时不会湿,这是为什么呢?小烧杯完全浸没在水中时,烧杯中的空气被水压缩,气体压强会变大,当气体压强引起的压力增大到等于水中的浮力时,达到平衡的状态,水就不会再进入小烧杯啦。纸巾周围自然还是被空气包围着,没有接触到水。当小烧杯中的空气被排出,平衡状态被打破,气体压强变小,会更多的水进入小烧杯挤压空气,来增大小烧杯中的气体压强,以使其与浮力平衡。

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