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水为什么没有声音(开水不响,响水不开是什么原理?)

开水不响,响水不开是什么原理?

我们常说“响水不开,开水不响”。我们日常在烧开水时,在水快要沸腾时发出连续的响声声音很高。而在水沸腾时,发出断断续续响声,声音比前者小了很多。是什么原因造成烧开水前后声音的差别呢?有什么科学道理?

沸腾是一种汽化方式。这个现象是水温差异及气压大小导致的。当水在加热时,由于容器中水的温度受热不均匀,导致水的密度不同。底部水温较高,它的密度高于上部水温较低的水的密度让容器中的水形成上、下对流循环,这种对流循环将产生摩擦,带动水的振动,并且带动容器共振,导致振动声响变大。当水壶中的水加热到一定温度时,容器底部和器壁会出现一些小气泡,这种小气泡是由吸附在容器壁和溶在水中的空气形成的。气泡中除了一定量的空气外,还有因受热而产生的饱和水汽。当温度继续升高时,向气泡内蒸发的水汽就逐渐增多,气泡内的压强也就增大,导致小气泡逐渐膨胀,在浮力作用下由底部上升。上面的水温度较低,气泡内部分水汽又凝结成水,内部压强减小,气泡体积又逐渐缩小。继续加热,原来温度较低的水温度升高,气泡再次臌胀上升,升到一定的温度时,气泡中的部分水汽又要凝结成水,体积又缩小。所以在加热烧水过程中,随着温度的逐渐升高,气泡体积一会儿臌胀,一会儿缩小,不断上浮发生振动。当这种振动的频率与容器的频率相同时,产生共振现象。但水却没有开就是所谓的“响水不开”。

当水被烧到沸点后,由于水的对流和热气泡不断地向上运动,使得水的下、中、上层的水温逐渐一致,水壶里各部位的水温均达到100℃,它就不会再产生对流循环、摩擦以及它的振动逐渐变小。水沸腾时从容器的底部产生的大量水蒸气不断涌出水面,在这个过程中水蒸汽与水之间也会有一定的摩擦,但这种摩擦很小,气泡与容器的共振现象也相对较小。这种现象是因为水沸腾时,气泡内的压力大于气泡外的压力,气泡迅速膨胀,加速上浮,直至水面破裂释放出蒸汽和空气。随着大量气泡破裂,气压增大冲击到水壶盖,使水壶盖被弹起,释放部分气体后落下,这样的周而复始形成了“叭叭叭”的声音。这就是“开水不响”的道理。

生活里的“响水不开,开水不响”蕴含着人生哲理,一个人从蹒跚走路到进入学校、社会学了很多知识,有了点成就开始沾沾自喜觉得是人上人。可社会上是山外有山人外有人,难免在社会上吃了一些闭门羹,渐渐领悟了一些道理后,开始变得低调,谦虚谨慎。所以生活中一件细微的事物其中蕴含的道理可以让我们受益匪浅。