虹吸管與抗虹吸管

    你見過別人換魚缸的水嗎?如果用倒的,魚會不會不小心一起倒掉了呢?有經驗的人是怎麼做的呢?我們可以利用虹吸管原理。

    如右圖,可以把膠管的一端插入水中,另一端垂在魚缸之外,並且,其出水口要低於水面。我們先用口在出水口吸啜,把水充滿膠管,當膠管充滿水之後,就不必再用嘴吸,而能把整缸水自動吸出。這就是虹吸管現象。

    為什麼當膠管充滿水之後,我們不再用嘴吸桶中的水,水還能自動流出呢?主要原因是重力與水分子之間的吸引力。當膠管充滿水,並且B點低於A點時,因為重力的關係,水會開始由B點流出;同時,因為水分子之間的吸引力,CB段流出的水,會帶動CA段膠管的水流向B點,因而桶中的水便源源不絕地流出,直至液面A點與B點平行為止。

    你知道自己家裡哪裡有用到虹吸管嗎?看看家中洗手盆下面的去水管,必有一段彎成U形的部分;街外的污水管的下端也有這樣的彎管。這段彎管有什麼功用呢?凡去水管最終都通到大污水管去。污水管必有臭氣。怎樣阻止污水管的臭氣進入屋內呢?

    去水管的彎曲部分,是使每次去水都能保留一些水在U形管部分,這部分叫做「水封」(water seal)。「水封」的功用就是阻止臭氣進入屋內。如下圖所示。

由於在「水封」的下游,有一條很重要的分支管,這段支管一直通到天台與大氣連通,管內沒有水。有了這支管,去水管的虹吸作用就不會發生,「水封」就不致被破壞。因此這分支管叫做「抗虹吸管」(anti-siphon tube)。你曾留意過屋外的去水管怎樣連接的嗎?

下面有一段影片,可以看到一般家庭都有的虹吸管與抗虹吸管。

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