作业帮为什么用水壶煮水的时候水没开的时候会响而开了之后却不响?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 01:25:05
为什么用水壶煮水的时候水没开的时候会响而开了之后却不响?
为什么用水壶煮水的时候水没开的时候会响而开了之后却不响?
为什么用水壶煮水的时候水没开的时候会响而开了之后却不响?
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.