水如何利用表面张力克服地心引力并作功?水能够顺着直径很小的管径上升,例如水在植物中的提升.那么水提升的势能是从何转化而来的呢?还有可以顺着细线上升。

水如何利用表面张力克服地心引力并作功?水能够顺着直径很小的管径上升,例如水在植物中的提升.那么水提升的势能是从何转化而来的呢?还有可以顺着细线上升。
水如何利用表面张力克服地心引力并作功?
水能够顺着直径很小的管径上升,例如水在植物中的提升.那么水提升的势能是从何转化而来的呢?
还有可以顺着细线上升。

水如何利用表面张力克服地心引力并作功?水能够顺着直径很小的管径上升,例如水在植物中的提升.那么水提升的势能是从何转化而来的呢?还有可以顺着细线上升。
我看楼上几位都没说到点子上,关键是浸润是如何产生的!浸润是由于玻璃管中的二氧化硅分子与水分子之间的吸引力大于水表面层中各水分子之间的引力（这个引力的宏观表现就是水的表面张力）,这样在水与细管壁接触时,水分子就不断被还未与水接触的管壁上的二氧化硅分子往上拉.如果完全没有表面张力,那将有一薄层水分子被一直往上拉（管中间的液面则不会上升）,最终会被拉出管口（低温液氦的超流现象的部分原因就与此类似）,如此一来,水的表面将变得很大.但实际存在的表面张力会尽量缩小水的表面,于是,一小段水柱被拉起,直到这个水柱的重量等于管壁对水向上的拉力（至于为何管越细水柱越高,我只提示一下：管壁的拉力与管径成正比,而那段水柱的重力则与管径的平方成正比,详细的原因自己思考吧!）.
二氧化硅分子与水分子之间在相距较远时是吸引力,相应的分子势能与两种分子较接近时相比更大,这样在拉起水柱的过程中,许许多多的水分子与二氧化硅分子的间距由大变小,各分子间的一部分分子势能不断释放出来就转化为水柱的重力势能.
水表面的弯月状在水柱上升过程中几乎没有改变,这说明与表面张力相应的水表面层中各部分之间的相对位移几乎为零,这也说明水表面张力没做什么功（要说它还是做了一点儿功,那就是在最开始,水面由平的变成弯月状,但此时表面张力做的是负功,反而要吸收一点儿能量!）.
有物理问题也不妨来下面的论坛问问,一般都能得到满意的答复,二般就不敢保证了.
下面这帖是许多典型习题或有趣问题的链接索引：

把一个两端都开口的玻璃管直立放到水盘里，会发现玻璃管中有少许液面上升，先解释下这个你就明白了。
首先，大气压对水盆和玻璃管的压力是一定的，那么为什么玻璃管的水柱会高一点呢？这部分势能怎么来的？
其实是表面张力做功了，表面张力在容器中其实是作用在容器壁上的力，那么这种力会让容器壁对液体进行挤压，水盆太大因此这种挤压并没什么显著现象，但在玻璃管中，管子太细了，在这样细的空间里这种张...

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把一个两端都开口的玻璃管直立放到水盘里，会发现玻璃管中有少许液面上升，先解释下这个你就明白了。
首先，大气压对水盆和玻璃管的压力是一定的，那么为什么玻璃管的水柱会高一点呢？这部分势能怎么来的？
其实是表面张力做功了，表面张力在容器中其实是作用在容器壁上的力，那么这种力会让容器壁对液体进行挤压，水盆太大因此这种挤压并没什么显著现象，但在玻璃管中，管子太细了，在这样细的空间里这种张力就足够能将一部分液体推挤到一个高度，而这个高度下的重力与张力平衡
值得注意的是，并不是只有张力才引起植物中水的上升，既然楼主提到植物了，那么就要注意：植物中的水分是由多方面因素影响的，其中最主要的是根的吸收作用——根由于内外溶液浓度不同而吸收水分，这种浓度差就是一个无形的作用力，将水不断吸收进来；第二，植物的蒸腾作用，也导致植物枝叶部分压力减小，能将水分拽上来。

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这是毛细现象
这要看管子是不是与水浸润的，浸润才会上升
在洁净的玻璃板上放一滴水银，它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上.把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银.这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润.对玻璃来说，水银是不浸润液体.
在洁净的玻璃上放一滴水，它会附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水中再取出来，玻璃的表面会沾上一层水.这种液体...

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这是毛细现象
这要看管子是不是与水浸润的，浸润才会上升
在洁净的玻璃板上放一滴水银，它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上.把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银.这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润.对玻璃来说，水银是不浸润液体.
在洁净的玻璃上放一滴水，它会附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水中再取出来，玻璃的表面会沾上一层水.这种液体附着在固体表面上的现象叫做浸润.对玻璃来说，水是浸润液体.
同一种液体，对一种固体来说是浸润的，对另一种固体来说可能是不浸润的.水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡.水银不能浸润玻璃，但能浸润锌.
把浸润液体装在容器里，例如把水装在玻璃烧杯里，由于水浸润玻璃，器壁附近的液面向上弯曲(图1乙),把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里，由于水银不浸润玻璃，器壁附近的液面向下弯曲(图1甲).在内径较小的容器里，这种现象更显著，液面形成凹形或凸形的弯月面.
毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高，管子的内径越小,里面的水面越高.把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低，管子的内径越小,里面的水银面越低.
浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管.
液体为什么能在毛细管内上升或下降呢?我们已经知道,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，凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升，达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象.
在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用.
有些情况下毛细现象是有害的.例如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿.建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的潮湿.
水沿毛细管上升的现象,对农业生产的影响很大.土壤里有很多毛细管,地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来.如果要保存地下的水分,就应当锄松地面的土壤,破坏土壤表层的毛细管,以减少水分的蒸发.

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