为何找不到一把不尿墙的油壶液体总沿外壁滴

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你家的油壶干净吗？除非你是一个特别勤快的人，每天做饭之后都会擦拭油壶，否则油壶的外壁一定不会干净。特别是倒油口一侧的外壁，那一定会是粘粘的，因为每一次倒油，几乎都会有油沿着外壁滴漏下来，从瓶嘴一直滑落到瓶底，这种现象被戏称为“尿墙”。也许你以为是自家油壶的问题，于是几次三番更换油壶，可结果还是一样，不管什么形状什么材质的油壶，都免不了油沿着外壁滴漏下来，这是为什么呢？其实这是一种物理现象，被称为“茶壶效应”。液体沿容器外壁滴漏的现象不仅发生在油壶上，茶壶、水杯，总之一切可以盛装液体的容器都存在着类似的现象。尽管每一次你都尽量让茶壶的角度更加倾斜，让液体流出的速度更加迅速，但还是免不了在开始或收尾的时候发生滴漏，这实在是一种令人气恼的物理现象。最早发现茶壶效应的人是一位来自以色列的马克思莱纳教授，时间是在年。马克思莱纳教授的主要研究方向是流变学，通俗来讲就是研究液体是如何流动的，所以对于茶壶效应，他最先想到的解释就是液体的表面张力。马克思莱纳教授知识怀疑茶壶效应与液体的表面张力有关，但到底有何关联，他并不知道，自然也没有给出结论。在茶壶效应提出后，很多科学家都试图破解这一谜题，但始终没有确切的答案，直到30年后，也就是年，第一篇解释茶壶效应的论文才诞生，它的作者是斯坦福大学的数学家约瑟芬·凯勒。约瑟芬·凯勒在这篇论文中明确指出，茶壶效应与液体的表面张力并无关联，造成这种现象的真正原因其实是气压。约瑟芬·凯勒认为在容器浇口处，液体的压力要低于周围的空气，所以气压会将液体推到壶嘴的外面，于是就形成了滴漏现象。约瑟芬·凯勒不仅指出了导致茶壶效应的真正原因，还给出了影响液体滴落的三个因素，第一就是流速。要想消除茶壶效应，最直接的方法就是提高液体的流速，因为当液体的流速超过一个阈值的时候，在流速的惯性作用下，最接近壶嘴的那一层液体会与壶嘴发生分离，这样就不会被气压推下去，也就不会发生滴落。而如果液体的流速太慢，那么液体就会附着于壶嘴表面，必然会因为气压的推动而沿外壁滴漏。第二个因素是壶嘴边缘的弯曲程度，薄而锐利的壶嘴能够最大限度地降低茶壶效应发生的可能。第三个因素就是壶嘴的材质了，在壶嘴的表面会存在着很多细小的孔道，这些孔道所产生的毛细作用会牵拉液体，从而对茶壶效应起到促进作用，而越是亲水性好的材质越不容易造成滴漏，所以在壶嘴处采用玻璃或陶瓷等材质可以降低滴漏的发生。在日常生活中我们也可以观察到，凡是玻璃制品，无论倒水的速度是快是慢，液体总是垂直向下的。约瑟芬·凯勒因为这篇有关茶壶效应的论文而最终斩获了年的搞笑诺贝尔奖。搞笑诺贝尔奖并不是一个讽刺的奖项，其目的是选出那些看似用途不大，但却发人深省的研究。年，一些荷兰科学家又进行了相关研究，发现茶壶效应一旦形成，则很难改变。他们让慢速水流喷向一根玻璃柱，于是在玻璃柱上形成了一个环绕的水流，之后再提高流速，但缠绕依旧没有改变。现在我们对茶壶效应已经有了一定的了解，但依旧没有办法彻底杜绝这种现象的发生，目前，科学家们仍在对茶壶效应展开研究，相信终有一日我们能够拥有一把不会尿墙的壶。

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