來源:百度文庫 2010-08-30 17:50:08
第六章液體和氣體的性質 6.9奇異的容器
能不能制造出這樣一種容器,使流出的水不顧容器里面液體的面在逐漸降低,始終流出得很均勻而不會越來越慢呢?你讀了前幾節以后,也許會認為這是辦不到的。
但是這是完全可以辦到的。瓶正是這樣一種奇異的容器。這個容器是一個普通的窄頸瓶,通過它的塞子,插著一根玻璃管。如果你把比玻璃管下端更低的龍頭C開放,液體就會均勻地往外流,一直到容器里的液面降低到跟玻璃管下端相平為止。如果把玻璃管插到差不多齊龍頭的地方,你就可以使全部液體均勻地從容器里流出,雖然這是一股很弱的水流。
這是什么緣故呢?讓我們想一想,在龍頭C開著的時候容器里會發生些什么情況。水向外流的時候,容器里的液面就會下降,外面的空氣就通過玻璃管從水下面流進瓶里的稀薄空氣里。氣泡一個一個從水里冒上來,聚集在容器上部的水面上。這時候在B那么高低的水平面上所受的壓力等于大氣的壓力。也就是說,從龍頭C流出的水,只是在BC那一層水的壓力下往外流,因為容器內外的大氣壓力是可以相互抵消掉的。也因為BC那一層水的高度是不變的,所以從龍頭C流出的水始終保持著同樣的速度,是一點也不奇怪的。
現在請你回答一個問題:如果拔去跟玻璃管下端相平的塞子B,那末水會流出得多快呢?
原來水完全不往外流(當然這只是在孔非常小,可以不計算它的寬度的時候才是這樣。不然的話,水會在同孔的寬度一樣厚的那一薄層水的壓力下向外流)。事實上,這里的內外壓力都跟大氣壓力相等,沒有什么力量能夠迫使水向外流。
可是如果你把那個比玻璃管下端高的塞子A拔出來,那就不但沒有水從容器里流出,外面的空氣還會從這里流進容器里。為什么?原因很簡單:在容器這一部分里,空氣的壓力比外面的大氣壓力要小。
有這種特別性質的容器是物理學家馬里奧特想出來的,所以就叫做“馬里奧特容器”。
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