为什么开水不响,响水不开?

水加热后,容器中水的温度因热而不均匀,水的密度不同 。因此,容器中的水上下对流循环,产生摩擦,水振动,容器共振,振动声音变大 。水开后,水下、中、上层水温一致,水壶各部位水温达到100时,不再产生对流循环、摩擦,振动逐渐减小 。

为什么开水不响,响水不开?

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【为什么开水不响,响水不开?】通常水快要沸腾时,会发出连续的声音,音调很高; 另一种是水沸腾时,“噗、噗、噗”的断断续续的声音,音调比前者柔和很多 。由此得出“热水不响,热水不响”的结论 。为什么热水沸腾时的声音音调不高,快要沸腾时的声音音调却很高呢? 这到底包括什么科学道理呢?
本来,加热水的话,容器中水的温度会因热而变得不均匀,水的密度不同 。底部水温高的水比上部水温低的水密度高,容器内的水形成上下对流循环 。这个对流循环会引起摩擦,引起水的振动,使容器共振,振动声音变大 。其次,我们知道当水壶里的水达到一定温度时,容器的底部和器壁会产生小气泡 。这个小气泡是由容器壁和溶解在水中的空气组成的 。气泡中除了一定量的空气外,还有热产生的饱和水蒸气 。温度持续上升,气泡内蒸发的水蒸气逐渐增加,气泡内压力也增大,小气泡逐渐膨胀,在浮力的作用下从底部上升 。上面的水温度低,气泡内的部分水蒸气凝结成水,内部压力减小,气泡体积逐渐缩小 。继续加热,原本温度较低的水的温度上升,气泡再次膨胀上升,上升到一定温度,气泡中的一部分水蒸气凝结成水,体积缩小 。所以在加热烧水的过程中,随着温度的逐渐升高,气泡的体积会变得不好意思、变小、不断上浮,从而产生振动 。该振动的频率与容器的频率(固有振动频率)相同时,会发生共振现象 。所以我们听到了“轰”的一声,但水没有打开 。所谓“水不响” 。
为什么开水不响,响水不开?

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热水沸腾达到沸点时,水的对流和热气泡不断向上作用,使得水的下、中、上层水温一致,水壶各部位水温达到100时,不再产生对流循环、摩擦、振动,逐渐变小 。水沸腾后,容器底部产生的大量水蒸气不断涌出水面 。在这个过程中水蒸气和水之间也有摩擦,这个摩擦不大,气泡和容器的共振现象也相对较小,只能听到“嘶嘶”的声音 。另一种情况是水沸腾时发出“叮”的声音 。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,加速上浮直到水面破裂释放蒸汽和空气 。大量气泡破裂,气压上升,撞击水壶盖,水壶盖弹起,释放出一部分气体落下 。通过反复进行这样的循环,会产生“啪啪”的声音 。这就是“热水不响”的道理 。
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