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自动开关
来源:科技百科 专题:物理天地

同学们注意过没有,楼房中厨房里的脏水,卫生间里的粪便,都是通过下水管道流到地沟或化粪池中的,尽管下水管道与地沟、化粪池相通,但我们却闻不到地沟、化粪池的臭味.你知道这是什么原因吗?

同学们仔细观察一下厨房和卫生间里的下水管道,便可以发现下水管道中有一段U 型管(如图力—1 所示).这段U 型管既能使水顺利流过,又能阻挡来自地沟、化粪池的臭气通过,起到“自动开关”的作用,以保证室内不受臭气的侵扰。

U 型管为什么能起到自动开关的作用呢?

因为U 型管是一个连通器,当脏水、粪便往下冲时,由于左管液面高,液体产生的压强增大,使右管中的水被压出;当停止冲水时,U 型管里保留住一定高度的水,能阻挡来自地沟、化粪池中的臭气通过.因此,这段U 形管可以被看成是一个自动开关,既能排水,又能阻挡臭气。

为什么“响水不开、开水不响”?

开水沸腾是日常生活中常见的现象,但是你知道人们常说的“开水不响、响水不开”的道理是什么吗?

对水加热,水温逐渐升高.由于水中溶有空气,容器的底和壁上出现许多小气泡.气泡里含有空气和饱和水汽.继续加热,气泡受热膨胀,在浮力的作用下,便脱离容器底和壁而上升,同时在它的下方又形成新的气泡.由于容器内上下层的水温不同,当气泡上升到较冷的水的上层时,一部分水汽凝结成水,气泡体积缩小(甚至消失),只剩下很少的空气与水泡涌出液面.水沸腾前,由于气泡的体积由大到小交替地变化,从而发出了“呼呼”的响声,这就是人们常说的“响水不开”的道理.继续加热,水温达到沸点,这时,气泡在上升过程中,不会发生水汽凝结成水和体积缩小的现象,相反气泡周围的水不断向气泡内剧烈汽化,使其气泡体积不断增大,直至升到液面时裂开并放出大量水蒸气.这时容器里的水开始上下翻腾,形成沸腾现象.此时已没有气泡体积膨胀和缩小的交替变化,也就没有“呼呼”的响声了.这就是“开水不响”的原因。

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