水会自己往上“爬”

朱尧　邵明辉

太空教师陈冬演示的微重力环境下的毛细效应实验是不是让你大开眼界呢？我们也来做一个小实验，亲眼见识一下毛细现象吧。

中性笔芯、玻璃杯、红糖、水

1向玻璃杯中倒入适量的水，再加入适量红糖来加深水的颜色，这样有利于观察实验现象。

2将中性笔芯的笔头去掉，把其中的墨水清理干净。

3把处理好的中性笔芯插入玻璃杯中并观察实验现象。

我们看到中性笔芯中的水柱高出水杯中的水面，并且这水柱并不会像在太空里细管中的水柱那样一直向上“爬”。要想解释这种现象，需要明确以下概念。

毛细现象

毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，并高于管外液面；毛细管插入不浸润液體中，管内液体下降，并低于管外液面——这种现象就是毛细现象。它是液体表面张力与液体对固体的吸引力不同而引起液面发生变化的现象。

关于毛细效应实验，下列说法正确的是（ ）

A. 太空中的毛细效应实验和地面上的没有区别。

B. 在地面上做毛细效应实验，水会顺着毛细管的管壁一直向上“爬”。

C. 在太空中做毛细效应实验，水会顺着毛细管的管壁一直向上“爬”。

D. 在太空中做毛细效应实验，水不会顺着毛细管的管壁“爬”。

容器中的水之所以会顺着管壁向上“爬”，是因为液体表面类似张紧的橡皮膜，如果液面是弯曲的，它就有变平的趋势。因此凹液面对下面的液体施以拉力。浸润液体在毛细管中的水面是凹形的，它对下面的液体施加拉力，使液体沿着管壁上升。

太空里管中的水柱会沿着管壁一直向上“爬”，而地面上的水柱沿着管壁向上“爬”一段距离后就会停止。这是因为在太空的微重力环境中，毛细管对液体向上的拉力大于管内液柱所受的重力，所以水柱会沿着管壁一直向上“爬”；而地球表面是重力环境，当毛细管对液体向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时，达到平衡，管内的液体停止上升。

生活中的毛细现象

墙脚潮湿：这种现象在潮湿的地方很常见，特别是在老旧的砖墙或疏松的混凝土（通常是水泥质量差或水泥用量不够）墙上尤为明显。这是积水或地下水沿着毛细管（由墙体内的空隙形成）上升的结果。

锄地松土：种庄稼时，要想保存地下的水分，就应当锄松地里的土，以此去破坏土壤表层的毛细管，减少水分的蒸发。