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赫施曼毛細(xì)管吸耳球的原理看完本篇你就知道了
閱讀：1627 發(fā)布時(shí)間：2021-9-26
赫施曼毛細(xì)管吸耳球用于10ul及以上的一次性毛細(xì)管的毛細(xì)管吹液使用，不用于助吸(毛細(xì)現(xiàn)象，液體會(huì)自動(dòng)爬升)
液體在附著層處(固-液界面處，厚度為分子引力作用半徑的液體層)的液體分子與液體內(nèi)部分子在受力上存在不同，液體內(nèi)部分子只是受到液體分子的引力作用，相互對(duì)稱抵消，而附著層中液體分子既受液體分子的引力又受到固體分子的引力，受力不平衡。
考慮液體為浸潤液體時(shí)，固體分子引力大于液體分子引力，附著層中液體分子所受合力垂直于固-液界面指向固體，具有大于液體內(nèi)部分子的引力，故有著更小的分子間勢(shì)能。由勢(shì)能最小原理可得，液體內(nèi)部分子有趨于附著層中分子的趨勢(shì)，從而附著層有伸展趨勢(shì)。這即是浸潤現(xiàn)象的根源。
當(dāng)管內(nèi)附著層伸展時(shí)，下部的勢(shì)能較高的液體內(nèi)部分子會(huì)向上轉(zhuǎn)移，進(jìn)入勢(shì)能較低的附著層中，分子間勢(shì)能轉(zhuǎn)化為分子的重力勢(shì)能，所以毛細(xì)管插入浸潤液體中，液面產(chǎn)生凹陷，同時(shí)管內(nèi)液面上升。
從分子受力角度來看，附著層產(chǎn)生了向上的力，此時(shí)液面產(chǎn)生與表面相切的表面張力，在這兩個(gè)力作用下，使凹面處液體的壓強(qiáng)發(fā)生了變化。對(duì)液體產(chǎn)生了一個(gè)附加壓強(qiáng)，凹面下液體的壓強(qiáng)小于水平液面下液體的壓強(qiáng)。(受力圖見下)
根據(jù)在裝有相同液體的連通器，同一高度處各點(diǎn)的壓強(qiáng)都相等的原理，液體將會(huì)不斷地上升，直到上升液柱的靜壓強(qiáng)抵消了附加壓強(qiáng)為止，使系統(tǒng)在豎直方向上達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)，可以由這個(gè)狀態(tài)求得毛細(xì)管中液面上升高度。
同理可以得到液體為不浸潤液體時(shí)，固體分子引力小于液體分子引力時(shí)的情況，利用平衡狀態(tài)求得毛細(xì)管液面下降高度