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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 气体可以积压在水管底部，不会形成气泡受浮力上升，为何？
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bearboy1016

新虫 (初入文坛)

[求助] 气体可以积压在水管底部，不会形成气泡受浮力上升，为何？ 已有1人参与

假如有一根直立水管，水管很细，里面充满水，水管上面与大气相通，从水管下面充气，如果水管够细，气体不会因为浮力而上升，而会积压在水管底部，因为受到毛细管力的作用，如果气体气压达到毛细管力和水柱压力之和，气体会排替水，将水柱往上抬。
假如水管比较粗，毛细管力很小，气体便不会积压在水柱底部，而会呈气泡形态，受浮力上升。
我想问的是，气体在多小的毛细管内才能因为毛细管力的作用而被积压在水管底部。水管变粗，毛细管力会变小，水管多粗，气体才不会被积压在水管底部，而呈气泡形态上升。这其中的力学机制是什么？在这样的实验条件下，气体在水管底部形成气泡上升的条件是什么（形成气泡的条件等等Sample Text）？
对了，补充一下，上述现象是实验现象，现在需要对这个现象的解释。
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1楼 2012-10-16 10:27:12
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bearboy1016

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
15楼: Originally posted by fdyong123 at 2012-10-18 21:42:21
假象一下：一个毛细管，底部加水，毛细管吸水，液柱上升，将毛细管脱离底部水面，毛细管里的水会不会自动掉下来？如果不掉下来，是什么力让它可以不掉下来，其底部的空气和你所说的气泡有什么区别，你如果能回答，我 ...

你说的那个毛细管力我明白，气液两相那个指向凹面的附加压力，跟比表面有关。跟界面半径成反比，界面张力成正比。底部的水和气泡的区别我感觉一是气泡的表面附加压力比底部的水大（能量高些，表面能），二是气泡受浮力，而底部的水不受浮力。今天又想了一下，有了一些进展，但我还不能完全明白。我主要想知道那个临界条件，那个过程。
我会思考你提的问题的，我感觉很关键，谢谢~~~如有更进一步的解释，期待~
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16楼2012-10-18 22:28:20
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bearboy1016

新虫 (初入文坛)
主要想知道，气体在这种条件下，从底部充入，它形成气泡直接上升的条件是什么？
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2楼2012-10-16 10:30:28
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
不太懂毛细管力，楼主可否科普一下？！我觉得气泡上升与否应该是浮力与水柱压力平衡的结果。。。
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
3楼2012-10-16 13:15:09
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mugang09

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
应该关系到表面张力的问题。表面张力发生在液体跟管壁接触的地方，如果管子很粗，那么表面张力在整个系统中的作用会变小，就不足以抑制住气泡了。定性的来说就是这样的。
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4楼2012-10-16 15:32:14
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