虹吸原理是一种基于大气压原理的流体力学现象。自古以来,人们就通过虹吸现象来取水,这也是虹吸原理得名的由来。
所谓虹吸,是利用管子内外压力差异,将管内水从高处引下来的一种方法。虹吸现象最主要的原因就在于自然界存在着一个大气压力。我们知道,在海平面上,大气压力约为101.3kPa,而大气压力是随着高度不断降低的,这就导致了高处气压较小。而根据劳伦斯定理的相关规定,气压大小直接影响了液体的蒸汽饱和度,因此也间接影响了在管内的水能否升上来。相反的,如果管子的上端比较低,那么压力就会更大,导致管子内的水会上涨。
虹吸现象一般适用于向下流动,如果想要向上流动,需要使用泵等工具辅助。但是,虹吸现象存在很多缺陷。首先,不同海拔的气压不同,无法满足长距离的水运输需求。其次,虹吸现象的水流速度比较缓慢,一般只能用于小范围的水流引导。最后,由于虹吸管内部的空气无法流出,易造成管内压强不足而失去虹吸效应。
了解了虹吸原理,大家可以更好地利用虹吸现象来取水,不再会因为水源不够高而喝不到水了。