众所周知，“吃了吐”是一种物理现象......| 正经玩

原创：中科院物理所

之前我们用乒乓球与水瓶做过一个泡泡沙漏

从大家的投稿反馈中

小编发现想达到周期震荡的吐泡泡现象对乒乓球的密度要求比较严苛

那么今天我们换一种思路

让水瓶吐泡泡吐得更开心

实验器材

所标杯、水瓶、热水、色素

实验过程

如果我们将装有水的瓶子倒扣在平面上时

虽然瓶口与平面接触会有小的缝隙

不过我们知道瓶内外的气压平衡会阻止水的流出

所以既不会有水出来

也不会有气泡进去

既然气压可以阻止水的流出

那么稍加利用也可以吸入更多的空气进去咯

比如如果我们将瓶中的水换成热水

我们发现气泡开始咕嘟咕嘟地向瓶中涌入

此时如果我们压紧瓶子（小心烫手）

气泡流会变得小而频繁

相反如果我们稍稍将瓶子倾斜几度

有趣的吞吐现象则会发生

（加入了色素方便观察）

瓶中的水先是在瓶口处流出一小滩

然后逐渐被吸回瓶中

当溢出的水都被吸回的瞬间

会有一部分空气进入瓶中

形成几个大气泡

大家也可以挑战一下倾斜的最大角度

原理解说

从气体状态方程中我们可以知道当体积几乎不变时，随着瓶中温度降低，瓶子上方的气压降低。瓶口处内侧的压强为瓶内气压与水压之和，随着瓶内气压逐渐降低，瓶口内侧气压逐渐小于大气压，外部的水或者空气就会被吸入瓶中。

和拔罐或者中学时做过的将瓶子加热扣入水中引起瓶内液面上升的实验不同的是，由于瓶内的温度是随着比热容较大的热水逐渐下降的，瓶内的压强不会瞬间变得过低，这样可以使得瓶口内外往复地出现瓶内压强低->气泡进入、内外压强平衡的循环，使气泡源源不断地涌入。

如果将瓶口压的紧一些，那么瓶口形变后与平面缺陷处形成的缺口会更小、并且气泡涌入时瓶身微微抬起的幅度也更小，使进入瓶中的气体量更少，整个压强差-气泡涌入的循环的振幅也会更小，便会形成一系列短小而频率更高的气泡。

如果我们选择将瓶子倾斜，瓶内的压强并不足以克服有流动性的水从巨大的缺口中流出，所以瓶口会漏出一部分液体。而由于水的张力、与瓶口的吸附力等一系列因素会使流出的液体形成一个弧形的液面包裹住倾斜的缺口，水就难以继续流出了。而由于瓶内压强逐渐下降，流出的水会被逐渐吸回去，并在带入一定的气泡使瓶内外压强平衡时进入下一个循环。