為什麼沒有裝純水的沙漏?

為什麼沒有裝純水的液體沙漏?而只有裡面是油的液體沙漏...這是為什麼?有什麼技術障礙嗎?


其實我本專業不是化學或者物理的,我是學電子的,只是前不久給測量稜鏡(搞測量也不是我的本專業……不想當將軍的司機不是好廚子……)摸索抗結露方式的時候學了一點表面張力的皮毛。認為這個問題可以用表面張力來解釋。

其實不止沒有純水的,純油的也沒有,只有這種兩種不相溶的液體。

液體沙漏的運動的實質是通過細管連接的兩個大腔體中的兩種液體,進入對面腔體的過程。液體可以是水、油、空氣。水+空氣=純水沙漏,油+空氣=純油沙漏。

問題就出在那條細細的通道上。

因為兩個腔體之間沒有回氣管道,所以一種流體從一個腔體進入另一個腔體的時候,就必須突破液液界面的表面張力,直接進入對方。

表面張力是液體分子相吸引所產生的凈吸力的總和,既來自於液體分子自身與對面液體分子。來自空氣分子對液體分子的吸引力可以忽略。液氣界面可以看作特殊的液液表面,凈吸力只與液體自身有關。但是在液液界面兩邊不同的分子也要相互吸引,所以降低了每種液體的凈吸力。使新界面的張力比原有的兩個表面張力中較大的那個小些

就象兩幫黑社會(兩種互不相容的液體),雙方沒碰到一起的時候,天天欺負老百姓(戰零渣的空氣)過得好不快活,因此緊密團結在以各自老大為核心的中央領導層周圍(表面張力完全等於自身實力)。但有一天雙方碰到一起開始火拚,雙方馬仔各懷異心,加上火拚是有可能丟命的,凝聚力就急劇下降。所以液液表面張力等於兩者液氣表面張力之差。

液液表面張力sigma _{ab} =left| sigma _{a}-sigma _{b} 
ight| (經驗規律,許多體系服從,也有許多例外,不過在這夠用了)

假設液體A表面張力是100分,B是90分,要讓他們突破液氣表面張力都是十分困難的。沙漏裡面只用一種液體和空氣的話,就會被但是他們遇到一起,液液表面張力就只有10分,突破就非常容易了。

因此只要找到兩種表面張力相差不大,比重不一樣的不相溶液體,就能讓兩種液體很容易地突破表面張力進入對方。

所以也說明為什麼古代沙漏不用流動性更好的液體而用沙子,因為空氣可以隨意通過沙的縫隙,簡單可靠。而現在的液體沙漏都是工藝品,看花花綠綠的液體珠子下樓梯推水車,比看沙子有意思多了。

非專業人士玩票的回答,不保證絕對正確,拋磚引玉而已,歡迎反對票。


補充一下,液體容易沾在器壁上殘留,倒不盡,時間不準確。

@lp amkta 在評論中提到了烏氏粘度計。學生實驗可能沒講太細。將來如果你進入正式的試驗研究,就應該注意:

烏氏粘度計的重點在於清洗和預潤濕。使用之前應該用鉻酸洗液浸泡過夜,用純水洗滌,倒立自然晾乾。測量時,先測溶劑,先要用溶劑潤濕幾次毛細管和兩個球腔後,再正式測量流過時間。此後測每個濃度樣品都要先預潤濕再正式測量。這恰恰是為了解決器壁殘留問題所增加的必要的麻煩。

沙漏不能洗。

(我有資格給別人上物化課造嘛!)


裝水的叫滴漏。

因其製作工藝簡便而被長時間使用。


密閉容器根本做不出滴漏,毛細管部分會被水堵住形成液封,氣體上不去,液體下不來。


櫻桃小丸子 68集有水漏計時器,不知道是啥?


水的

缺點很明顯:因為水有張力,所以口不能太小,結果就是流速太快,計時周期太短。

所以改進了以後有了油漏……(兩種顏色不同且不相溶的液體製成的沙漏)


裝水的話會不斷有滴水聲,特別是滴在器壁上時,長時間煩擾住用戶,大大降低了用戶體驗,導致客源減少,銷量減少。


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