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知识贡献 - 浏览15280次

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伴读书童

“开水不响,响水不开”?的原因

生活中大家可能都有这样的体会:烧开水时,水开前响声较水开后响。为什么“开水不响,响水不开”呢?注意观察一下就会发现:水中没有出现气泡时,是听不到响声的,而气泡的产生就会伴随着响声的出现。由此可见,烧开水时发出响声与水中气泡的产生是密不可分的。要揭开“开水不响,响水不开”之谜就要从气泡身上找原因。

原因之一:气泡的产生过程对响声大小的影响

水中溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气,这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少。当水被加热时,气泡首先在容器壁上生成。气泡生成之后,气泡内部的容器壁部分实际上是处于“干烧”状态,而气泡边缘与干烧部分之间处于激烈的汽化过程。由于水继续被加热,这个过程中不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大到一定程度时,便离开器壁开始上浮,整个过程的声音就象往烧红的铁上倒水一样,试想一下:无数个这样的剧烈汽化响声汇合在一起会产生什么样的声音?

响声是由于气泡的产生而出现的,更重要的是:沸腾后,气泡会迅速上浮,这种剧烈汽化过程的时间要比沸腾前要短,响声自然就小了。

原因之二:气泡上浮过程中的变化对响声大小的影响

在沸腾前,容器里各水层的温度不同,容器壁附近水层的温度较高,水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强也在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。在继续加热的过程中,气泡产生和膨胀就越来越多,越来越大,但当气泡上升到温度较低的地方时,气泡中的水蒸气又要凝结成水,体积又逐渐地减小。那么在这样的过程中,随着温度的升高,气泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小,又不断的上浮,在水的中、上部会产生一种振动,当水温接近沸点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振荡,产生较大的响声。

在水的温度达到沸腾的温度时,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致。水的内部急剧汽化,气泡内水蒸气达到饱和,密度大气压高,在上升过程中其体积不仅不会缩小,而且还继续增大。这时气泡所受的浮力也在它上升过程中增大,气泡就由底部一直上升到表面而破裂,放出水蒸气和空气。由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,响声自然也就小了。

由此可见,“开水不响,响水不开”是很有物理道理的。

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  • xiaww3xiaww3

    伴读书童

    我原来没有主意到这个问题哦,有道理

  • 痞子@维护中心痞子@维护中心

    伴读书童

    同意

  • 过客

    过客

    121.68.0.*

    稍稍有些长,不过很清楚

  • sctkzjhsctkzjh

    伴读书童

    同意!

  • 过客

    过客

    218.71.179.*

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  • 过客

    过客

    121.61.8.*

    没错!

  • 过客

    过客

    121.61.8.*

    这么大人了!用缩写吧!非长简单!

  • 过客

    过客

    218.59.199.*

    zt:

    答案:

      家佳:妈,壶里的水叫得好响,水开了!
      妈妈:傻孩子,水还没开呢!“响水不开,开水不响”。
      家佳:为什么“响水不开”呢?
      妈妈:水在加热过程中,尤其是水快开时,靠近壶底部的水就不断地变为蒸汽,这蒸汽在水中形成许多小气泡,小气泡较轻,被周围的水挤到壶的上部,而壶上部的水还没有达到100℃,小气泡因冷却收缩而被压破时,振动发出了声响。
      家佳:那么,当水开了以后,这声响为什么就消失了呢?
      妈妈:这是因为,当水烧到滚开的程度时,虽然小气泡增多了,但是壶上部的水已达到了100℃,小气泡在壶的上部所受的压力变小了,气泡也不再被压破了……

  • chunchun.hechunchun.he

    伴读书童

    是呀

  • 一大推,看都看不懂。

  • wdjfyzengwdjfyzeng

    伴读书童

    能不能简练点呀

  • days1087days1087

    伴读书童

    物理报上 的最新发现 和你说得不一样 ………………

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