编辑:康 艳 审核:杨鹏斌
(海原县兴海中学 2021级 田燕)
当我们看向水面,通常觉得水是平的,然而仔细观察一杯水时,你会发现杯中的水面并不完全平坦,他在边缘处热为向上弯曲——这是它的“弯月面”。这个弯月面的形成是因为谁受到了玻璃的吸引,它被拉向杯壁。
注意这一点,又有何用?只关注这一点,可能没有什么用。但与其他几个因素联系在一起,它便能帮助我们理解河水何以会泛滥。
谁会受到玻璃的吸引,这是水的一个特征。有些液体,比如唯一的液体金属——水银,会受到玻璃的排斥,因为而它的表面会像倒扣的碗,叫做“凸液面”。液体内部也有微弱的吸引力。若非如此,他们便会散开,成为气体正如老师为我们反复讲述的那样,水分子由两个氢原子和一个氧原子紧密结合而成。但老师——至少我们的老师——没有教我的是,一个水分子中的氢原子还会受到其邻近水分子中的氢原子的吸引,这使得水分子之间互相依附。为了帮助理解这一点,可以设想两个在羊毛衫上摩擦过的气球,会因静电轻轻地黏附在一起。
想要展开水的这种“黏性”很简单。接一杯水,在一个平滑的防水面(比如厨房的操作台)上面倒少几滴。现在弯下身子,直到自己的视线与液滴平行。你是否看到水自然的形成一些微微凸起的“小水塘”?假如到的够多,有一些会留下去,但还有一些会留在台面上。之所以会这样,是因为水受到相邻的水的吸引,这种黏性或张力强大到有些时候能够对抗重力。
水吸附自身以及杯壁的张力还引发了一种叫“毛细作用”的现象。每当把画笔蘸在水中,我们都会发现水沿着刷毛向上流。想要解释毛细作用,只需要将我们已经了解过的两种效应结合起来考虑。水会受到某些物体表面的吸引,比如玻璃和画笔的纤维,此外,它还会受到自身的吸引。因此到一个小开口足够细小时,便会发生一件有趣的事:水面会受到它上面材料的吸引,被向上拉,又因为开口太过狭窄,从而使得液体的整个表面都被向上拉动。之后,由于水受到了自身的吸引,下面的水也跟着被拉了上去。
下次当你路过一条两边是泥岸的小河、小溪,注意观察一下岸边的泥,被河水打湿的,你会又黑又湿,但是注意,泥土融尸的地方,要高于河水拍打的位置。高于水面的泥,是颗粒和气孔的混合物,有点儿像有着纤细管的细蜜蜂巢。河里的水因毛细作用而被向上吸入这些气孔中,结果就是水面以上的泥被浸湿了。水相上传输的高度受一系列因素的影响,其中包括水的纯度——干净的水,要比受污染的水升得更高——但注意因素还是颗粒间的气孔大小。气压也会影响在泥土间向上传输并停留在那里的水量。这意味着,当气压突然降低,比如风暴来临的时候,土壤无法吸附如此之多的毛细水,于是水就会回流到原来的溪流中,从而加大了在风暴天气中出现洪涝的可能性。