为什么指尖抽血时要⽤⼀根两端通的透明细⻓管呢?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2023-11-10 11:48:59

指尖抽血时使⽤的细⻓透明管称为⽑细管,它依靠⽑细作⽤将⾎液吸⼊空隙。⽑细作⽤是指液体在没有重⼒等外⼒作⽤下在狭窄空间流动的现象,由内聚⼒和粘附⼒引起。⽑细作⽤在植物、纸⼱、蜡烛等⽣活中都有重要应⽤,爱因斯坦的第⼀篇论⽂也与此相关。

为什么指尖抽血时要⽤⼀根两端通的透明细⻓管呢?

医⽣⽤来从指尖抽血的细⻓透明管称为⽑细管。它的内径只有约1毫⽶,依靠⽑细作⽤将⾎液吸⼊空隙。狭窄的尺⼨使⾎液附着在内壁上,产⽣表⾯张⼒,将⾎液向上拉。由于管道的两端是开放的,因此⾎液会沿着管道的整个⻓度继续流动。⽑细管的⼒量就像⼀个⽆形的泵,不断将液体吸⼊管内。

⽑细作⽤是指液体在没有重⼒等外⼒作⽤下在狭窄空间流动的现象。发⽣⽑细作⽤的原因是液体分⼦与管壁之间的吸引⼒⼤于液体分⼦本身之间的吸引⼒。这导致液体在管内上升,直到液体的重量平衡了上升⼒。

⽑细作⽤由两种⼒引起:内聚⼒和粘附⼒。内聚⼒是将液体分⼦固定在⼀起的⼒。粘附⼒是使液体粘附在另⼀个表⾯上的⼒。当液体与细管或多孔材料(如植物茎⼲或纸⼱)接触时,液体与材料之间的粘附⼒要强于液体内部的内聚⼒。这意味着,液体分⼦与材料之间的吸引⼒⼤于相互之间的吸引⼒。因此,液体会爬上管⼦或在材料中扩散。

⽑细作⽤的⾼度或速度取决于多个因素,如管⼦的直径、液体的表⾯张⼒以及液体和材料之间的接触⻆。⼀般来说,⽑细作⽤在较细的管⼦或材料中更为有效,液柱重量与管径的平⽅成正⽐,但是液体与管壁的接触⾯积只与管径成正⽐,这使得有更多的表⾯积可供粘附。此外,表⾯张⼒较⾼的液体(如⽔)往往⽐表⾯张⼒较低的液体(如酒精)上升得更⾼。

⽑细作⽤对⾃然和⼈类⽣活都很重要。例如:

● 植物除了蒸腾作⽤外还利⽤⽑细作⽤将⽔分和养分从根部输送到叶⽚。⽔分⼦粘附在植物茎⼲中称为⽊质部的微⼩管壁上,并在向上移动的过程中相互牵引。

● 纸⼱利⽤⽑细作⽤快速有效地吸收液体。我们知道纸⼱中间有很多空隙,⽽纸纤维就像细管⼀样,通过粘附作⽤吸⼊液体分⼦,并通过内聚作⽤将其扩散到整个纸⼱。

● 蜡烛中的蜡利⽤⽑细作⽤可以持续燃烧数⼩时。蜡烛的灯芯由棉花或其他多孔材料制成,可以吸收烛体中融化的蜡。然后,蜡通过⽑细作⽤沿着烛芯向上移动,到达⽕焰处汽化燃烧。

● 化学上的薄板层析法和柱⾊谱法(过柱⼦)也利⽤了⽑细效应。化学家们利⽤⽑细现象来区分不同的化学物质和成分。实验中处理的可以流动的液体(流动相)在⽑细作⽤下缓慢地将混合物样品中的不同组分由下⽽上带动爬升。

● 爱因斯坦的⼈⽣中的第⼀篇论⽂,就是在奇迹年的四年之前的1901年发表的关于⽑细现象的研究。

总之,当下次你看到植物、纸⼱或蜡烛时,你就能和朋友解释⽑细作⽤是如何让它们产⽣这种神奇的现象啦!

UUID: c9024e9c-a9e8-4fc5-8593-73c0d26b759e

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院物理所公众号-pdf2txt/2023/中科院物理所_2023-11-10_为什么指尖抽血时要用一根两端通的透明细长管呢?No383.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0101 元