虹吸原理：世界上伟大的发明之一，解决了人类厕所的卫生问题

你知道虹吸原理吗？

它一度被称之为世界上最伟大的发明之一，人们利用这种原理发明了许多东西，其中最典型的就是利用它解决了厕所的卫生问题。

虹吸原理为厕所卫生问题的解决做出了巨大贡献

那么，到底什么是虹吸原理？它又是如何解决厕所卫生问题的呢？

神奇的虹吸原理

虹吸其实是一种流体力学的特有现象，简单来说它可以不借助“泵”的存在来抽吸液体。

虹吸原理本质上利用了“压强差”，在确定密闭容器当中液体的高度、压强皆相等的情况下，利用一根倒U型的管状结构灌满水，随后插入处在较高位置的容器当中，再将下段的开口对准下方的容器。

虹吸的相关装置示意图

在做好了这些准备工作之后，就可以观察到神奇的虹吸现象了。此时打开出水口，上方容器当中的压强就会推动着其中的水在管子中上升，最终流到下端的出水口位置。

虹吸现象会让上方的水自然进入下方

许多不明白这一原理的人，会惊讶于上端容器当中的水竟然能够自己朝着管子中爬升，就像是有什么东西在上方“吸引”它一样。而实际上，虹吸只是利用了两个容器当中的液体压力差而已，真正的幕后推手是大家都熟悉的“大气压”。

虹吸的本质是利用了两个容器的压力差

当然，虹吸原理也不是随便就能实现的，想让它起作用必须要满足某些既定的条件。比如位于上端容器当中的水要比下方容器中的水多，并且在实验开始之前，需要先将倒U型管里灌满水。

咱们在上文中提到了，虹吸现象的幕后推手是“大气压”，一般这一原理的实践也是在常规大气压之下进行的。但是这并不意味着在失去大气压之后，就没有东西可以驱动虹吸现象出现了。所以在实验室中，人们也经常会在真空的环境当中进行有关“虹吸现象”的实验。

此外，用于试验的液体往往也有着多种选择。比如人们有时候会利用水银，有时候会利用其它的溶液，具体来说可以根据实验的目的进行改变。

人们在虹吸实验中还会使用水银当作实验液体

值得一提的是，其实这种神奇的原理人们在很早的时候就已经发现了。因为根据资料来看，中国古代的传统酒器，著名的“九龙杯”正是利用虹吸原理制作的。并且在东汉末年时期，我国智慧的劳动人民，还利用虹吸原理制作出了用于灌溉的装置，取名为“渴乌”。

由此可见，虹吸原理也算是一个历史悠久的“世界发明”了，只不过那时候人们常常将其用于饮酒、灌溉。那么，虹吸原理为何会被运用在厕所领域呢？它的加入有什么作用？

虹吸还被人们运用在灌溉当中

虹吸原理与厕所卫生

众所周知，人类的厕所在历史进程当中，曾经历了漫长的演化，在科技越来越发达的情况下，厕所不断被“更新”，成为了人类“文明进程”当中一个典型的标志。毕竟，在古代随地大小便有时是很常见的事情，而到了现代，这就是最不文明的行为了，基本没有人会这么做。

人类曾有一段“随地大小便”的尴尬时期

厕所革命当中有一个关键的设备，就是大家都熟悉的马桶，它的存在让人类的厕所不再像以往那样臭气熏天，卫生状况得到了一定的改善。

但是马桶的出现不是终点，因为它本身还需要不断被改进，而此时虹吸原理就派上用场了，人们将其应用于“创新式马桶”方面，制造出了虹吸式马桶。

虹吸马桶的结构示意图

虹吸式马桶的本质就是在冲水原理上借鉴了“虹吸”，它具体分为喷射式虹吸和旋涡式虹吸。单从马桶的外部外观很难看出区别，因为玄机在马桶的内部，若是大家仔细对比马桶口，就会发现虹吸式的会更大一些。

当我们对虹吸式马桶进行“解剖”之后，就能明显观察到，它的管道有一个明显的“弯曲结构”，这一结构的存在，一方面可以尽可能地降低冲水时发出的噪音，另一方面则是可以增强水的冲击力，这样的话对马桶内壁的清洁效果就会明显提升。

当然，若是用虹吸原理来解释这一功能，那就是因为两端高度差的存在，才能让马桶“吸力”显得更大。

虹吸马桶的吸力明显更加强大

也正是因为有着强大的清洁功能，这类马桶能够让马桶壁时刻保持在比较干净的状态，从而解决了厕所卫生的问题。而大家在选购马桶的时候，可以根据自己的需求和习惯，选择最适合自己的。如果是洁癖比较严重的人，可以选择购入虹吸式马桶。

当然，这种马桶也有一定的缺点，那就是为了增加水的冲击力，虹吸式马桶的集水面会更大一些，对比直冲式马桶会更加费水。此外，由于虹吸式马桶弯曲的管道和排水管径的直径比较小，所以不能随意将手纸等垃圾丢进马桶一起冲下去，不然就有可能会使马桶堵塞。

虹吸马桶的缺点是集水面更大，从而导致更加废水一些

不过，如果我们综合对比虹吸式马桶和直冲式马桶，就会发现除了废水和抗堵塞能力以外，虹吸式马桶在静音、防溅、静音、冲洗、隔臭这些方面都表现得更加优秀。

那么，在现实生活中，还有没有别的利用虹吸原理的东西？它们的存在为人们提供了怎样的便利？

虹吸原理还有哪些应用？

率先出场的是虹吸滤池，这种滤池使用了虹吸的倒U形管来替代进水阀和排水阀。在没有两个阀门的情况下，利用虹吸原理让滤池的进水和排水保持良好的循环。

虹吸滤池省去了阀门，利用了虹吸管来替代

人们之所以会选择这类滤池，主要是因为它采用虹吸原理后，能够实现一定意义上的“自动化控制”，这样就减少了管理人员的投入。并且这类滤池的造价也会更低一些，比较物美价廉。

其次就是虹吸雨水斗，它的原材料是304不锈钢。这一装置的反涡流能力很强，具体由铝合金、不锈钢夹和不锈钢底构成。一般来说，这种装置都会安装在屋面雨水管道的入口位置，可以有效地防止空气进入排水系统。

虹吸雨水斗可以有效防止空气进入排水系统

最后就是漏斗胃管洗胃法。可能很多人都在医院经历过洗胃的折磨，在痛哭的时候却也没搞懂医生到底是怎么完成相关操作的。若是采用漏斗胃管进行洗胃，本质上就是利用了虹吸原理。

在洗胃的过程中，医生往往会将漏斗举过患者的头部，在其中倒入洗胃液，然后利用虹吸原理，将患者尾部的灌洗液再引出来，以实现洗胃的目的。

漏斗胃管洗胃法，本质上就利用了虹吸原理

除了以上这些以外，虹吸原理还有一些衍生的应用，就不多赘述了。不难看出，这个世界上最伟大的发明之一，确实还是很有用的。毕竟单从马桶这一方面来说，虹吸原理做出的贡献就已经很大了。