表面上看,液体确实是“先爬升,后降落”,但从整体上看会发现,右侧杯子的液面高于另一侧管口,所以液体整体是向下流的,其重力势能降低,并不违背“水往低处流”的道理。城市排水系统采用虹吸式雨水排水系统。大部分城市每年定期对地下排水系统进行检查。为确保排水功能正常运行,目前基本采用虹吸原理。事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。使液体向上升的力是液体间分子的内聚力。
虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。虹吸的工作原理,主要是要靠“大气压”。左侧管中液柱较长,右侧较短。对管高点进行分析,会发现左侧压强小于右侧,所以水会向左移动,从右侧管流出。在发生虹吸现象时,由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动。
虹吸管是人类的一种古老发明,早在公元前1世,就有人造出了一种奇特的虹吸管。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动,利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。虹吸管包括;虹吸软管、球型气囊,其特征是;将虹吸软管从中间剪断后分为两截,球型气囊的一端与其中的一截虹吸软管的一端连接,球型气囊的另一端与另一截虹吸软管的一端连接,使球型气囊处于整段虹吸管的中间位置。
如果水平管道可以不用倾斜,就会形成完整的管道流,并以极高的速度将收集的雨水排出屋顶。虹吸式雨水排出系统:不需斜坡,管道直径较小,便于建筑物处理,减少竖管和雨水斗数量,系统使用寿命长,较小地面开挖工作,雨水井少,施工简便快捷,可节约大量施工费用。实际上,公道杯的原理与马桶是类似的,只不过公道杯的“虹吸管”是内置的,后者是外置的。
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