人们常说：人往高处走，水往低处流。但在日常生活中，却不乏水往高处流的例子。 水的流向取决于水受力的方向。地面上的水受到地球引力作用，才会向低处流，这是司空见惯的现象。但是，假如水受到的力除了向下的重力外，还有向上的力，而且这两个力的合力又是向上的话，那么水就会按照合力的方向流动了。比如，抽水机中的水可以向上流；涨潮是因为月球对海水有吸引力，会使海水涌向岸边；将一支细的吸管插入水中，会看到水从吸管中上升了一定高度，而且吸管越细，水上升的高度越高。液体在吸管中上升还是下降，与固体和液体之间的浸润性有关。 浸润是指液体与固体接触时，液体会附着在固体表面的现象。不浸润则是指液体与固体接触时，液体不能附着在固体表面上。液体与固体是否浸润，由组成固体和液体物质的分子之间相互作用的特性决定。例如，水能浸润玻璃，所以水滴在玻璃表面就会铺展开来；水与石蜡不相浸润，所以在石蜡表面，水滴收缩成球形水珠，很容易滚动。插入水中的吸管，内壁被水浸润，管中液面就上升；如果水不浸润吸管内壁，液体在管中就会下降。浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象叫做毛细现象，能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管。 水在细管中上升的高度还与毛细管的粗细有关系，管越细，水在管中上升的高度就越高。那么，水在毛细管中能够上升到什么高度呢？通过流体静力学可以计算出来，水在内径为1毫米的玻璃毛细管中上升的高度不过3厘米，而在内径为1/10毫米的毛细管中将上升30厘米。把内径较粗的玻璃管插进水中时，几乎观察不到毛细现象。  粗细不同的毛细管中，液体上升的高度不同 在失重环境中，水在管中的上升就不仅局限于很细的毛细管了。德国物理学家斯坦奇（Stange）等人在微重力条件下做过一个实验，他们使用的液体材料是一种氟液（型号FC-77），圆管材料为树脂玻璃。对比情况是，在地面重力条件下，液体在圆管中几乎没有上升。这是因为毛细力与重力作用相互抵消，虽然毛细力是向上的，但向下的重力阻止了液体上升。在微重力条件下，液体在圆管中上升了70～80毫米。这是因为在微重力条件下，毛细作用显现出来了。
|