为什么开水不响,响水不开?

逶迤的读音2022-06-24  5

为什么开水不响,响水不开? 01

当水被加热时,容器中的水温受热不均匀,导致水的密度不同。
因此容器内的水形成上下对流循环,产生摩擦力,使水振动,带动容器共振,产生更大的振动声。
水烧开时,水的下、中、上三层水温趋于一致,壶内各部位水温达到100℃,就不再产生对流循环和摩擦,其振动也逐渐减小。

通常,当水即将沸腾时,它会发出连续的声音,音调很高;另一个是当水沸腾时。噗,噗,噗 断断续续的噪音,语气比前者柔和得多。
根据这些,人们得出了这样的结论 开水不响 这个结论。
为什么水沸腾时声音的音调低,而快沸腾时声音的音调高?这里面的科学道理是什么?

原来水加热时,容器内水的温度不均匀,导致水的密度不同。
底部水温较高的水的密度高于顶部水温较低的水的密度,使容器内的水形成上下对流循环。这种对流循环会产生摩擦,带动水振动,带动容器共振,产生更大的振动声。
其次,我们都知道,当水壶里的水达到一定温度时,容器底部和壁上会出现一些小气泡。这个小气泡是空气体吸附在容器壁上溶解在水中形成的。
气泡中除了一定量的空气体外,还有加热生成的饱和水蒸气。
当温度继续升高时,蒸发到气泡中的水蒸气会逐渐增多,气泡内的压力也会增大,导致小气泡在浮力的作用下逐渐膨胀并从底部上升。
上面的水温度低,气泡中的部分水蒸气凝结成水,使内部压力降低,气泡体积逐渐减小。
继续加热,原来温度较低的水温度升高,气泡又膨胀起来。当它上升到一定温度时,气泡中的部分水蒸气会凝结成水,体积会再次缩小。
因此,在水加热沸腾的过程中,随着温度的逐渐升高,气泡的体积一会儿膨胀,一会儿收缩,不断上升,不断振动。
当这种振动的频率与容器的频率(固有频率)相同时,就会发生共振。
这就是为什么我们听到 Boom 的响声,但水没有烧开,所谓 水不会沸腾。。

当水沸腾到沸点时,由于水的对流和热气泡的不断向上运动,水的下、中、上层水温趋于一致。当水壶各部分水温达到100℃时,不再产生对流循环,摩擦力及其振动会逐渐减小。
水沸腾时,容器底部产生的大量水蒸气不断涌出水面。在这个过程中,水蒸气和水之间会有一定的摩擦力,但这个摩擦力不大,气泡和容器的共振也比较小,只能听到 嘶嘶 声音。
还有一种情况是水沸腾时会发出 巴巴巴巴 声音。
这种现象是因为当水沸腾时,气泡内部的压力大于气泡外部的压力,气泡迅速膨胀,加速向上运动,直至水面破裂,释放出蒸汽和空气体。
随着大量气泡破裂,气压增大,冲击壶盖,使壶盖弹起,释放部分气体,然后落下。这一循环周而复始,形成了 巴巴巴巴 声音。
这是 开水不响 真相。

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