




俗話說:“人往高處走,水往低處流。”但如果水往高處“爬”,你會覺得這是天方夜譚嗎?
兩個拉力間的比拼
我們已經(jīng)知道,液體表面張力是液面與空氣(氣體)相接觸時的現(xiàn)象,那么液體與固體相接觸又會如何呢?
這時,界面處的液體分子一側(cè)是無數(shù)個與它相同的液體分子,每個相鄰的液體分子都在向內(nèi)“拉”著它,這些“拉”力的總和就是液體的表面張力。另一側(cè)是無數(shù)個固體分子,這些分子也會試圖把它“拉”向自己,這些“拉”力的總和稱為附著力。
于是,界面處的液體分子一邊被表面張力“拉”著,另一邊被附著力“拽”著。如果附著力大,那么界面上的液體分子就會被緊緊“拽”到固體表面,使液體與固體表面之間的接觸面積增大,比如一滴水滴到玻璃上,形狀會變成較扁平的橢球體。
如果附著力小,那么界面上的液體分子會被“拉”回液體內(nèi)部一側(cè),使液體與固體表面接觸面積減小,比如一滴水滴在石蠟上,其形狀會更接近圓球體。
水往高處“爬”?
如果液體與固體的接觸面是一根細細的管子,附著力與表面張力又會制造出什么神奇的效果呢?
把一根玻璃管豎直插入水槽中,你會發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)的水面會上升。這是因為水和玻璃管內(nèi)壁接觸產(chǎn)生了附著力,水被“拽”向玻璃。同時,由于水的表面張力,玻璃管內(nèi)的水面被“拉著”一起“抬高”了,直到與重力平衡才不再上升。
若把玻璃管豎直插入水銀槽中,你就能觀察到相反的現(xiàn)象。
毛細現(xiàn)象作用大
在物理學上,人們把液體在細管中由于表面張力的作用而上升或者下降的現(xiàn)象稱為毛細現(xiàn)象(或毛細作用)。別看毛細現(xiàn)象產(chǎn)生的地方又細又小,但作用可大了。
植物在進行光合作用時需要大量的水分和養(yǎng)分。植物根部有很多細長的絨毛,它們就相當于一根根毛細管,通過毛細作用不斷從土壤中吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)。
在做抗原檢測時,樣劑也是在毛細作用下,從檢測區(qū)移動到另一端,與檢測藥劑發(fā)生反應,顯現(xiàn)出一道杠或者兩道杠。
感冒時,醫(yī)生通常會從我們的指頭上采血,血液會在毛細采血管中自動上升。
把白菜嫩葉放到有顏色的水里,你會得到彩虹白菜。這也是毛細現(xiàn)象創(chuàng)造的奇跡。