小实验

2个气球验证表面张力

陕西科技报

  任何紧绷的膜都具有表面张力。这种表面张力有时候会带来反常识的现象。
  ●关键概念
  表面张力、杨-拉普拉斯公式
  ●材料和工具
  2个气球、1根吸管
  ●操作步骤
  1.把两个气球分别吹大,一个要比另一个更大。
  2.捏住气球的开口,防止漏气,然后把两个气球用吸管连起来。注意:在连吸管的时候,不要松开气球的开口,不然实验就没效果了。
  3.同时松开两个气球的开口,使2个气球实现连通。观察一下,会发生什么事?2个气球会不会变得一样大呢?
  ●实验原理
  2个大小不同的气球竟然不会实行“平均主义”,大的气球居然会越变越大,把小气球的气都吸走了。这是怎么回事?
  这并不是什么巫术,而是一个物理学规律。杨-拉普拉斯公式。膜包裹的球状物体的内外总是存在一个压力差。在表面张力一定的情况下,决定这个压力差的就是球的半径。
  在表面张力不变的情况下,球的半径越小(球越小),那么球体内部的气压就会越大,它们之间存在反比关系。反之,球的半径越大(球越大),球体内部的气压就相对更小。
  当然了,变大的气球的表面张力会发生变化,但是变化速度并没有半径的变化更快。
  当一大一小的两个球体内部可以实现连通的时候,气压大的地方的气体就会跑到气压小的地方去。这么一来,大的球越变越大,内部气压却越来越小,而小的球越变越小,而内部气压越来越大,最后只能大的恒大,小的恒小了。