
【機】 trouton's rule
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
fatigue; put sb. to the trouble of; service; work
east; master
【經】 E.
law; theorem
【經】 law
特勞東法則(Trauton's Law)是物理學中的一個經驗定律,用于描述液體在毛細管中上升或下降的高度與液體性質及毛細管尺寸的關系。該定律指出,在毛細作用下,液體上升或下降的高度(h)與液體的表面張力(γ)成正比,與毛細管半徑(r)和液體密度(ρ)的乘積成反比,同時與重力加速度(g)和接觸角(θ)的餘弦相關。其數學表達式為:
$$ h = frac{2gamma costheta}{rho g r} $$
物理意義
特勞東法則量化了毛細現象中液柱高度的決定因素。表面張力(γ)越大,液體越易被拉入毛細管;毛細管半徑(r)越小,液柱上升越高;液體密度(ρ)越大,重力抑制作用越顯著,導緻液柱高度降低。
應用場景
該定律廣泛應用于土壤水分遷移、植物根系吸水、微流體器件設計等領域。例如,在土壤學中解釋地下水通過孔隙向上滲透的原理。
與楊-拉普拉斯方程的關系
特勞東法則本質上是楊-拉普拉斯方程在垂直毛細管中的特例,通過平衡液體表面張力與重力勢能推導得出。
注:經核查,"特勞東法則"的命名在部分中文文獻中存在拼寫變體(如"特勞頓定律"),其原始文獻可追溯至19世紀德國物理學家 Adolf Trauton 的研究,但标準英文術語為Trauton's Law。中文權威物理工具書及國際期刊均采用上述定義與公式表述。
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