自制懒人滴灌自动浇花器(自制一个自动浇花器)
自制懒人滴灌自动浇花器(自制一个自动浇花器)自然界里有许多毛细现象的例子。植物茎内的导管就是植物体内极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来。日常生活中,海绵吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨、纸巾吸水、墙角返潮……都是常见的毛细现象。在这些物体中有许多细小的孔道,承担起毛细管的功能。2.身边的毛细现象简易自动浇花装置为什么布条能从瓶子内吸出水来自动浇花?小小装置中包含了重要的科学原理,即“液体的毛细现象”。毛细现象(又称毛细管作用),是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异克服地心引力而上升的现象。布条棉纱之间的空隙如同很多根毛细管,毛细管内液体的表面类似绷紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有拉紧变平的趋势。因此,凹陷的液面对下面的液体具有向上的拉力,促使毛细管内的液体上升。
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这里介绍一个可以自动浇花的妙法:
在花盆旁边放一只盛满水的瓶子,密封瓶口以减少水分挥发。在瓶身开一个小口,用一条吸水较好的布条,一头插入瓶内,另一头伸到盆土中,瓶中的水就会慢慢渗入盆土,使盆土持续保持湿润状态。只要瓶子里的水足够,半个月都没有问题。
简易自动浇花装置
为什么布条能从瓶子内吸出水来自动浇花?小小装置中包含了重要的科学原理,即“液体的毛细现象”。毛细现象(又称毛细管作用),是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异克服地心引力而上升的现象。
布条棉纱之间的空隙如同很多根毛细管,毛细管内液体的表面类似绷紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有拉紧变平的趋势。因此,凹陷的液面对下面的液体具有向上的拉力,促使毛细管内的液体上升。
2.身边的毛细现象
自然界里有许多毛细现象的例子。植物茎内的导管就是植物体内极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来。日常生活中,海绵吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨、纸巾吸水、墙角返潮……都是常见的毛细现象。在这些物体中有许多细小的孔道,承担起毛细管的功能。
常见的毛细现象
有些毛细现象是有害的。比如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿。因此,为了防止毛细现象造成的潮湿,建房时要在地基上面铺油毡。再比如,土壤里有很多毛细管,地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来,如果要保存地下的水分,就要锄松地面的土壤,以破坏土壤表层的毛细管,减少水分的蒸发。
3.毛巾永动机?
历史上,永动机一直被人们讨论。
对于毛细现象,也有人试图设计永动机。当我们把一条干毛巾的一端浸在水里,水会沿着毛巾往上攀升,也就是说水从低处被吸到高处。如果让高处的水流下来发电,然后再沿着毛巾爬上去,如此往复,岂不是不用外加能源,就可以源源不断地发电?实际上,这是历史上众多永动机设想中的一个,它同其他永动机一样,违背了能量守恒规律,自然是不能成功的。
17世纪,波义耳提出了“自循环水壶的设想。他设计了一个水壶,底部接有一根细细长长的管子通向水壶的上方。波义耳认为,由于毛细管作用,液体会被细管吸引,克服重力沿着管壁上爬,最终流回壶中,形成循环永动。然而,细管中的液体最终无法从管中流出,这个设计最终宣告失败。什么不能成功呢?
干毛巾一头放在水里,结果整条干毛巾湿了,这个过程中,的确有一部分水的位置上升,因而增加了势能,但这个增加的势能并不是凭空产生的,是毛细现象中的各种力在做功,系统中其他能量(如表面能)会相应地减少,系统总能量是守恒的。
水力发电的能量源泉,是由太阳蒸发到空中的水汽变成雨水,雨水落回到大地汇聚成溪流而产生的势量。因此,产生的电能,归根结底是消耗了太阳的能量。
同理,植物蒸腾作用中的毛细现象,也是由于太阳不断照射提供能量。而毛细现象中,各种能量并不能像太阳一样源源不断地产生(详细解析可以参阅网络文章《界面上的世界之毛巾永动机》),因此注定不能成功。