Buzz
Ống hút là một minh chứng thú vị cho việc một nguyên lý vật lý cơ bản có thể tác động sâu rộng đến nhiều lĩnh vực trong đời sống hằng ngày.
Mặc dù ống hút là một vật dụng rất phổ biến, nhưng cơ chế hoạt động của nó lại phức tạp hơn chúng ta nghĩ. Khi uống nước qua ống hút, nhiều người vẫn tưởng rằng mình đang trực tiếp “hút” chất lỏng. Tuy nhiên, quá trình này thực tế không phải do lực hút từ miệng, mà là kết quả của sự chênh lệch áp suất khí quyển.
Khi bạn ngậm đầu ống hút và giảm áp suất trong miệng bằng cách di chuyển lưỡi xuống dưới, chất lỏng trong ống bắt đầu dâng lên. Nguyên lý này hoạt động bởi vì áp suất khí quyển bên ngoài lớn hơn áp suất trong ống, tạo lực đẩy chất lỏng theo nguyên tắc cân bằng áp suất. Ở mực nước biển, áp suất khí quyển đạt khoảng 101 kilopascal (14,7 psi), đủ để đẩy chất lỏng lên một cách dễ dàng. Tuy nhiên, ở độ cao lớn, chẳng hạn như trên đỉnh Everest, áp suất khí quyển giảm, khiến lực đẩy yếu đi và làm cho việc sử dụng ống hút trở nên khó khăn. Đây cũng là lý do khiến nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn trên các vùng núi cao – vì áp suất bên ngoài thấp hơn, nước không cần đạt 100°C để chuyển thành hơi.
Chú thích ảnh
Khả năng của ống hút không chỉ bị giới hạn bởi độ cao mà còn bởi một yếu tố vật lý khác: chất lỏng không thể bị hút lên cao hơn 9-10 mét. Khi cố gắng sử dụng ống hút dài hơn, áp suất bên trong giảm xuống mức thấp hơn áp suất hơi của nước, khiến nước bắt đầu sôi ngay trong ống hút dù nhiệt độ không thay đổi. Nhiều thử nghiệm về “ống hút dài nhất thế giới” đã được thực hiện, và các nhà khoa học phát hiện rằng nước không thể vượt qua được giới hạn này.
Một điều thú vị là không phải tất cả các chất lỏng đều dễ dàng di chuyển qua ống hút như nước. Các chất lỏng có độ nhớt cao như sữa lắc, mật ong hay siro thường khó hút hơn, do lực ma sát bên trong cao hơn. Căng bề mặt của chất lỏng cũng ảnh hưởng đến cách chúng di chuyển qua ống. Đây là lý do tại sao các loại đồ uống đặc cần ống hút có đường kính lớn hơn hoặc lực hút mạnh hơn để dễ dàng sử dụng.
Trong môi trường không trọng lực của vũ trụ, ống hút không thể hoạt động vì thiếu áp suất khí quyển để đẩy chất lỏng vào ống. Phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) không thể uống nước theo cách thông thường mà phải sử dụng các túi nước đặc biệt với vòi để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng. Nếu họ mở một chai nước trong không gian, nước sẽ không chảy mà chỉ tồn tại dưới dạng những giọt lơ lửng.
Ống hút là minh chứng rõ ràng cho cách mà một nguyên lý vật lý đơn giản có thể tác động đến nhiều lĩnh vực trong đời sống. Nguyên lý về áp suất khí quyển không chỉ được áp dụng trong ống hút mà còn trong nhiều công nghệ khác như máy bơm nước, ống tiêm y tế, hay động cơ phản lực. Những vật dụng tưởng chừng đơn giản lại chứa đựng các nguyên tắc khoa học tinh vi, giúp con người khai thác và sử dụng chúng hiệu quả hơn.
Anh Việt
