来源:百度文库 2010-08-30 17:50:08
第六章液体和气体的性质 6.9奇异的容器
能不能制造出这样一种容器,使流出的水不顾容器里面液体的面在逐渐降低,始终流出得很均匀而不会越来越慢呢?你读了前几节以后,也许会认为这是办不到的。
但是这是完全可以办到的。瓶正是这样一种奇异的容器。这个容器是一个普通的窄颈瓶,通过它的塞子,插着一根玻璃管。如果你把比玻璃管下端更低的龙头C开放,液体就会均匀地往外流,一直到容器里的液面降低到跟玻璃管下端相平为止。如果把玻璃管插到差不多齐龙头的地方,你就可以使全部液体均匀地从容器里流出,虽然这是一股很弱的水流。
这是什么缘故呢?让我们想一想,在龙头C开着的时候容器里会发生些什么情况。水向外流的时候,容器里的液面就会下降,外面的空气就通过玻璃管从水下面流进瓶里的稀薄空气里。气泡一个一个从水里冒上来,聚集在容器上部的水面上。这时候在B那么高低的水平面上所受的压力等于大气的压力。也就是说,从龙头C流出的水,只是在BC那一层水的压力下往外流,因为容器内外的大气压力是可以相互抵消掉的。也因为BC那一层水的高度是不变的,所以从龙头C流出的水始终保持着同样的速度,是一点也不奇怪的。
现在请你回答一个问题:如果拔去跟玻璃管下端相平的塞子B,那末水会流出得多快呢?
原来水完全不往外流(当然这只是在孔非常小,可以不计算它的宽度的时候才是这样。不然的话,水会在同孔的宽度一样厚的那一薄层水的压力下向外流)。事实上,这里的内外压力都跟大气压力相等,没有什么力量能够迫使水向外流。
可是如果你把那个比玻璃管下端高的塞子A拔出来,那就不但没有水从容器里流出,外面的空气还会从这里流进容器里。为什么?原因很简单:在容器这一部分里,空气的压力比外面的大气压力要小。
有这种特别性质的容器是物理学家马里奥特想出来的,所以就叫做“马里奥特容器”。
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