“开水不响，响水不开”的道理

来源:用户上传      作者: 王克峰

　　用壶烧开水时，水会发出响声.水的响声有两种：一种是水快要沸腾时，发出的连续的响声，音调很高；另一种是水沸腾时，发出的“噗、噗、噗”的断续响声，音调远没有前者的高.
　　为什么水烧开时响声的音调不高，快烧开时响声的音调却很高呢？
　　原来，水中能溶有少量空气，水壶内壁表面的小空穴中也吸附着空气.水对空气的溶解度及壶壁对空气的吸附量随温度的升高而减小.当水被加热时，微小的气泡首先在受热的壶壁上生成.因为气泡受到的吸附力大于浮力，所以水并不能使它们脱离壶壁.由于水继续被加热，在受热壶壁附近形成的过热水层不断地向小气泡内蒸发水蒸气，使其内部压强不断增大，体积不断膨胀，所受的浮力也随之增大. 当气泡所受的浮力大于壶壁对气泡的吸附力时，气泡便离开壶壁开始上浮.在水沸腾之前，壶里各水层的温度不均，受热壶壁附近的水层温度较高， 水面附近的水层温度较低.因此，气泡在上升过程中会遇到周围的凉水，使气泡内的部分水蒸气液化，压强减小.而外界压强不变，即气泡外的压强大于气泡内的压强， 于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小或爆裂.当水温接近沸点时， 有大量的气泡快速涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，进而引起空气的振动，形成了音调很高的响声.由于气泡的体积大小交替变化非常快，使水产生的振动频率很高，响声的音调就很高.随后，由于壶里各处的水温相差越来越小，气泡体积大小交替变化也越来越慢，引起的响声的音调就逐渐变低.水沸腾时，气泡升至水面才破裂，只是引起了水面大幅度的翻腾，水体的振荡较小，由此而引起空气的振动频率较低，响声的音调也就降低了.
　　这就是“开水不响，响水不开”的道理.
　　（责任编辑 张毓春）

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