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822虫虫

新虫 (小有名气)

[求助] 多粗的玻璃管(或铁管)往管顶端注水水不以水柱形式出现,而会顺利流到管底?

可能和毛细力或者界面张力有关,请懂的高手帮忙解答提供思路,小弟金币奉上
问题描述:
     将玻璃管(或铁管)竖直放,底端用手堵住,从上端注水,结果发现内径较细的管(比如2mm和4mm玻璃管,4mm铁管)加水水会在管顶部形成水柱,由于底部气体的压力使水不会流到管底,呈现管底气体,管顶水柱的现象;而内径较粗的管(比如10mm的玻璃管)表现为水沿管壁流到管底部,会将空气排出去。
那么,问题是是否有这一个临界管径,高于这个值,水就能顺利流到管底,不会在上部形成水柱,这个值是多少?会不会因管材而变,玻璃或者铁管?最好能解释下,thanks

补充:其实将管子平放,两端不堵,从一端加水,依然发现管细的是水柱和气柱交替,而管粗的水会流出去。
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
华丽的飘过: 金币+4, 3q 2013-04-19 03:29:15
如果单从理论上来考虑,求临界半径。这是一个极其困难的事。
至于液柱不往下流,这是因为下面气体的压强(力)+表面张力+摩擦力+上面气体的压强(力)可以平衡掉。
但是一个微扰,或者你注入液体时的方式,都有可能破坏掉上面的平衡!
2楼2013-04-14 15:00:22
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by yiluwangxi at 2013-04-14 15:00:22
如果单从理论上来考虑,求临界半径。这是一个极其困难的事。
至于液柱不往下流,这是因为下面气体的压强(力)+表面张力+摩擦力+上面气体的压强(力)可以平衡掉。
但是一个微扰,或者你注入液体时的方式,都有可能破 ...

还有重力
3楼2013-04-14 15:00:57
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822虫虫

新虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by yiluwangxi at 2013-04-14 15:00:22
如果单从理论上来考虑,求临界半径。这是一个极其困难的事。
至于液柱不往下流,这是因为下面气体的压强(力)+表面张力+摩擦力+上面气体的压强(力)可以平衡掉。
但是一个微扰,或者你注入液体时的方式,都有可能破 ...

液柱不往下流肯定是由于底部气压,且随着压缩气压越大肯定会出现平衡。
我问题的关键是多细的管子才会形成这样的液柱,要知道及时管底端不堵,加入细管顶部的水也是以一截完整充满的水柱的形式逐渐下滑,而不像粗管那样,水直接分散的流到底部。
4楼2013-04-15 08:42:51
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by 822虫虫 at 2013-04-15 08:42:51
液柱不往下流肯定是由于底部气压,且随着压缩气压越大肯定会出现平衡。
我问题的关键是多细的管子才会形成这样的液柱,要知道及时管底端不堵,加入细管顶部的水也是以一截完整充满的水柱的形式逐渐下滑,而不像粗 ...

已经说过了,你的问题是很难回答的。理论并不能解决所有问题。
5楼2013-04-15 09:33:14
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李加伟

荣誉版主 (文坛精英)

不过凡人

优秀版主优秀版主

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
像是物理竞赛的问题。猜想一种可能性,然后实验验证。比如你说与直径有关,那你设置一个区间来模拟,然后在这个范围内进一步的测试可能的张力与毛细力
人生海海,在于内心
6楼2013-04-16 15:26:12
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