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為什么開(kāi)水不響,響水不開(kāi)?

01、水加熱時(shí) , 容器中水的溫度受熱不均勻 , 導(dǎo)致水的密度不同 。因此容器中的水形成上下對(duì)流循環(huán) , 產(chǎn)生摩擦 , 使水振動(dòng) , 并帶動(dòng)容器共振 , 導(dǎo)致振動(dòng)聲響變大 。當(dāng)水被燒開(kāi)后 , 使得水的下、中、上層的水溫趨于一致 , 水壺里各部位的水溫均達(dá)到100℃ , 它就不會(huì)再產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)、摩擦 , 它的振動(dòng)會(huì)逐漸變小 。

為什么開(kāi)水不響,響水不開(kāi)?


【為什么開(kāi)水不響,響水不開(kāi)?】通常 , 在水快要沸騰時(shí),發(fā)出連續(xù)的響聲 , 音調(diào)很高;另一種是水沸騰時(shí),發(fā)出的“噗、噗、噗”的斷續(xù)響聲,音調(diào)比前者柔和很多 。人們根據(jù)這些得出了“響水不開(kāi) , 開(kāi)水不響”這個(gè)結(jié)論 。為什么水燒開(kāi)時(shí)響聲的音調(diào)不高,快燒開(kāi)時(shí)響聲的音調(diào)卻很高呢?這里面到底蘊(yùn)含著什么科學(xué)道理呢?
原來(lái) , 當(dāng)把水加熱時(shí) , 由于容器中水的溫度受熱不均勻 , 導(dǎo)致水的密度不同 。底部水溫較高的水 , 它的密度高于上部水溫較低的水的密度 , 使容器中的水形成上、下對(duì)流循環(huán) , 這種對(duì)流循環(huán)將產(chǎn)生摩擦 , 帶動(dòng)水的振動(dòng) , 并且?guī)?dòng)容器共振 , 導(dǎo)致振動(dòng)聲響變大 。其次 , 我們都知道當(dāng)水壺中的水達(dá)到一定溫度時(shí) , 容器底部和器壁會(huì)出現(xiàn)一些小氣泡 , 這種小氣泡是由吸附在容器壁和溶在水中的空氣形成的 。氣泡中除了一定量的空氣外 , 還有因受熱而產(chǎn)生的飽和水汽 。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí) , 向氣泡內(nèi)蒸發(fā)的水汽就逐漸增多 , 氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)也就增大 , 導(dǎo)致小氣泡逐漸膨脹 , 在浮力作用下由底部上升 。上面的水溫度較低 , 氣泡內(nèi)部分水汽又凝結(jié)成水 , 內(nèi)部壓強(qiáng)減小 , 氣泡體積又逐漸縮小 。繼續(xù)加熱 , 原來(lái)溫度較低的水溫度升高 , 氣泡再次臌脹上升 , 升到一定的溫度時(shí) , 氣泡中的部分水汽又要凝結(jié)成水 , 體積又縮小 。所以 , 在加熱燒水過(guò)程中 , 隨著溫度的逐漸升高 , 氣泡體積一會(huì)兒臌脹 , 一會(huì)兒縮小 , 不斷上浮 , 發(fā)生振動(dòng) 。當(dāng)這種振動(dòng)的頻率與容器的頻率(固有頻率)相同時(shí) , 就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象 。這就是為什么我們聽(tīng)到了“轟轟轟”的響聲 , 但水卻沒(méi)有開(kāi) , 即所謂的“響水不開(kāi)” 。
為什么開(kāi)水不響,響水不開(kāi)?


當(dāng)水被燒開(kāi)達(dá)到沸點(diǎn)后 , 由于水的對(duì)流和熱氣泡不斷地向上運(yùn)動(dòng) , 使得水的下、中、上層的水溫趨于一致 , 水壺里各部位的水溫均達(dá)到100℃ , 它就不會(huì)再產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)、摩擦以及它的振動(dòng)會(huì)逐漸變小 。水沸騰時(shí) , 從容器的底部產(chǎn)生的大量水蒸氣不斷涌出水面 , 在這個(gè)過(guò)程中水蒸汽與水之間也會(huì)有一定的摩擦 , 但這種摩擦不大 , 氣泡與容器的共振現(xiàn)象也相對(duì)較小 , 只能聽(tīng)到“嘶嘶嘶”的聲響 。還有一種情況是在水沸騰時(shí) , 會(huì)發(fā)出“叭叭叭”的聲響 。這種現(xiàn)象是因?yàn)樗序v時(shí) , 氣泡內(nèi)的壓力大于氣泡外的壓力 , 氣泡迅速膨脹 , 加速上浮 , 直至水面破裂釋放出蒸汽和空氣 。隨著大量氣泡破裂 , 氣壓增大沖擊到水壺蓋 , 使水壺蓋被彈起 , 釋放部分氣體后落下 , 這樣的周而復(fù)始 , 就形成了“叭叭叭”的聲音 。這就是“開(kāi)水不響”的道理 。

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