毛细结构的原理，希望详解
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发布时间：2022-04-20 23:46
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热心网友
时间：2023-06-30 23:27
思考一个问题，干毛巾一头放在一个装满水的杯子里，结果干毛巾湿了，的确是有一部分水的位置是上升了，势能增加了，可个势能并不是凭空产生的，相应的毛细现象中的各种力在做功，相应于毛细中的能量减少了。
我们的水电是由太阳蒸腾水到空变雨中落回大地汇聚成溪流产生能量，其归根结底是太阳在不断产生能量。而相应的毛细中的各种能量并不能像太阳一样源源不断的产生。即使是植物蒸腾作用中的毛细现象，也是由于太阳不断地照射。
简而言之，毛细现象时毛细管的表面能转化为水的势能，而你想要把水的势能转化为电能，需要克服表面能（比如对着毛细管适当吹气，刚好克服表面能，水才能流下），能量守恒。
应该好好想想如何才能从“由于毛细现象而被提升的水”中获得势能呢？也许你会说用重力即可，但是别忘了，这些水可是由于表面张力拉着的。所以还要克服这些表面势能！结果当然是：永动机造不成啦！
热心网友
时间：2023-06-30 23:27
刚好最近思维被这个东西触发，就看了些资料。个人理解，表面能的表述本质上应该是基于分子间的动能，应该跟势能多少也会有些牵涉，不过不很确定，毕竟分子势能过于微观。毛细作用的拉伸效果降低了分子间的动能，转化了一部分到重力势能。分子动能的降低明显的作用效果，是液体温度的降低（在另一个答案里瞄到的，具体位置记不住了）。这个也可以反推，液体温度的降低常规情况下相应会增加液体的密度，进而导致毛细作用的拉升作用削减。可以想象水结成冰的极端特例。液体温度可以适当从周边环境中补充，进而弥补机械系统的中的能量流失。由此本质上并没有越过能量守恒定律。唯独这个过程中比较有意思的是，能量的转换效率的。如果要往大规模的机械作用发展，应该跟光能发电差不多一个能量级。
此外有看到回答说水会落不下来。这个目前还不太确定，不过我这边尝试的效果，毛细作用吸出之后，拉长U型结构输出长度（接近1：5），利用重力，水还是滴的挺厉害的，不知道是否主要是因为重力作用的效果。
热心网友
时间：2023-06-30 23:28
永动机真是一个永动的话题……
从能量的角度解答感觉物理图景还不是很清楚啊。松鼠会原来有一篇文章《界面上的世界之毛巾永动机》给出了几种不同长度、方向的毛细管模型及相应的分析（直接翻到图及后面的文字看，结合生活常识很容易想象并理解，不管拉普拉斯公式也没关系），中心思想即：
1.前四种模型，水会被毛细管“衔住”，无法顺利滴出来
2.第五种模型，毛细管呈倒U型，需要管子出口低于入口处水平面。只要够低，因为水珠曲率半径最小只能到管口半径（恩，方形管子呢……？其实也类似吧，还是球面？没想很清楚。但有局限是没问题的），肯定会表面张力（本质是分子间吸引力）撑不住了，水珠掉下来。
好的，问题是，采用这种模型之后，因为要水珠滴下来再循环回到出口去，最简单不费能量的办法是管子的出口和入口构造连通器。前面说了，出口处低于入口处水平面，所以管子实际上必然是”两头扎进水里“，世界是安静的……【这样的永动机模型因此不成立】
当然这也说明，如此发电（非永动）是可以的，只要不是用连通器的方式让水回流，比如手捧收集到水再扔回入口处。关键是其效率是否高于现有发电机。
或者入口处放置一个无限水源，比如大海呢？这样就是永动了？
然后发现这已经和最开始的设想十万八千米，反而和实际的水力发电是一回事了
