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虹吸管与抗虹吸管

你见过别人换鱼缸的水吗?如果用倒的,鱼会不会不小心一起倒掉了呢?有经验的人是怎么做的呢?我们可以利用虹吸管原理。

如下图,可以把胶管的一端插入水中,另一端垂在鱼缸之外,并且,其出水口要低于水面。我们先用口在出水口吸啜,把水充满胶管,当胶管充满水之后,就不必再用嘴吸,而能把整缸水自动吸出。这就是虹吸管现象。

为什么当胶管充满水之后,我们不再用嘴吸桶中的水,水还能自动流出呢?主要原因是重力与水分子之间的吸引力。当胶管充满水,并且 B点低于 A点时,因为重力的关系,水会开始由 B点流出;同时,因为水分子之间的吸引力, CB段流出的水,会带动 CA段胶管的水流向 B点,因而桶中的水便源源不绝地流出,直至液面 A点与 B点平行为止。

你知道自己家里哪里有用到虹吸管吗?看看家中洗手盆下面的去水管,必有一段弯成 U形的部分;街外的污水管的下端也有这样的弯管。这段弯管有什么功用呢?凡去水管最终都通到大污水管去。污水管必有臭气。怎样阻止污水管的臭气进入屋内呢?

去水管的弯曲部分,是使每次去水都能保留一些水在 U形管部分,这部分叫做「水封」( water seal)。「水封」的功用就是阻止臭气进入屋内。如下图所示。

由于在「水封」的下游,有一条很重要的分支管,这段支管一直通到天台与大气连通,管内没有水。有了这支管,去水管的虹吸作用就不会发生,「水封」就不致被破坏。因此这分支管叫做「抗虹吸管」( anti-siphon tube)。你曾留意过屋外的去水管怎样连接的吗?