虹吸的定义
虹吸是利用液面高度差的作用力现象,将液体充满一根倒U形的管状结构内后,将开口高的一端置于装满液体的容器中,容器内的液体会持续通过虹吸管向更低的位置流出。
虹吸的原理
虹吸的实质是因为液体压强和大气压强而产生。将倒U形管插入一高一低的装满液体的容器中,开口高的一端因为长度小于开口低的一端,根据帕斯卡定律p=ρgh,装置中位置高的液体压强小于位置低的液体压强,另外,U形管插入容器的两端分别有大气压的作用,大气压表现为上低下高,但在此处插入容器的U形管两端高度相对地球的大气压计算高度来说,可以忽略两者间的大气压强差值。所以开口高的那一端的压强就大于开口低的一端的压强,在大气压和液体压强的共同作用下,水朝一个方向移动。
虹吸的应用
上个世纪60年代,瑞典的几位科学家把虹吸的原理应用到现代建筑上去,最初解决了建筑屋面的雨水排水系统。虹吸原理除了应用在建筑排水上,还在市政排水,水利工程等各方面均有应用。