为什么说“开水不响,响水不开”?水在烧开时候产生很大的气压以及波动,会出现很大的声音,而当水真正烧开后波动减少自然不会响。每次在...
为什么说“开水不响,响水不开”?
水在烧开时候产生很大的气压以及波动,会出现很大的声音,而当水真正烧开后波动减少自然不会响。每次在烧开水时候,我们都会依赖开水壶自动停止,那么没有自动停止系统自然怎么判断水是否烧开了?是经常打开看看吗?不,古人靠着“开始不响,响水不开”而判断水是否真正的烧开,真正烧开的水即使翻滚也不会发出声音。
一、水在烧开的时候,会因为加热产生的气泡跟冷水相互作用产生了很大的声响,体现了“响水不开”
当冷水刚烧开时候,水中的空气是会被加热而产生气泡升到空气中,当冷热水相互作用下,烧水就会产生很大的声音;这个声音理解为加热过程空气排出就足够了,随着加热的时间变长,开水翻滚的声音也是越来越大,而到达最高温度后这个声音就会慢慢滴消失,这就代表水已经烧开了。烧开的水并非不会响,其实其响声会变少,并非真得没有声音。
二、当开水完全烧开的时候,水中的气泡会减少,水壶里面的水会翻滚但不会出现很大的声响
当水完全烧开的时候,整个水壶里面的温度都基本一致了,达到了一个平衡的水不再翻出巨大的气泡而变成了小气泡;这个时候的开水没有很大的气泡碰撞,就会以一种低沉的声音出现在我们的面前,所以说“开水不响”。当然这个“不响”只是不太响而已,其实烧开的水还是会有水翻滚的声音,由于太低而被我们认定为“不响”而已,跟未烧开的水是有很大的差别的。
烧水时候产生大气泡,相互碰撞会产生很大的声音,而真正烧开后水泡变小碰撞声音变小,就会显得“不响”。
开水不响,响水不开
为什么说"响水不开,开水不响
要明白为什么会“响水不开,开水不响”,我们首先需要知道两个简单的物理学常识:1. 空气在水中的溶解度是随着水温的上升而下降的,也就是说,水温越高其所能溶解的空气就越少;2. 水越深压强越大,反之亦然。需要加热的水本身就含有一定量的空气,并且由于容器内壁表面并非完全光滑,也会吸附有少量空气。在烧水过程中,这些空气变成气泡后的不同情形导致了响或不响的不同结果。
通常情况下,水的沸点是100摄氏度,要将其烧开需要吸收足够的热量,水温的升高是一个渐变的过程。靠近热源的容器底部温度无疑会更高,因此在烧水时会首先在受热面的容器壁上形成许多小气泡。生成气泡后,受热面附近的过热水层会不断向小气泡内加入水蒸气,导致其内部压强增加、体积膨胀、所受浮力增大,当气泡所受浮力大于其与容器壁之间的附着力时就会开始上浮。
在水沸腾之前,容器内不同深度的水层温度并不相同,越靠近受热面附近的水层温度越高,反之越低。气泡在上浮过程中,由于水温会越来越低,再加上泡内部分水蒸气会凝结成饱和蒸汽,导致气泡内压强迅速减小,尽管外部水压也会有所减小,但总体来说仍以前者的减小速度更快。因此,当气泡外压强大于气泡内压强时,上浮的气泡在抵达水面前就会迅速变小和破裂。水温越接近沸点,这种现象就越明显。大量气泡的形成、上浮、然后又缩小破裂的过程使得水内剧烈振荡,发出响声,形成了“响水不开”的现象。
随着对水的继续加热,以及对流和气泡的热传递作用,使得容器内各水层的温度基本趋于稳定。这样,当气泡脱离容器壁上浮时,其内部的饱和蒸气就不会再凝结,同时外部水压也在减小,整体结果是气泡外压强不会大于气泡内压强,最终使得气泡能够迅速膨胀和上浮,直到接触水面并释放出内部的空气和蒸汽。这时,水开始沸腾被烧开,而因为气泡是在水面才破裂,所以形成的振荡明显减弱,便有了“开水不响”的现象。
根据上述原理我们可以推论,对于同等质量的水,如果用来加热的热源功率越高,那么“响水”的时间就会越短、响声也就会越大。有兴趣的朋友不妨对比一下柴火灶烧水和电热水壶烧水时“响水”的动静和时长,就能轻松验证这个小推论了。
开水不响,响水不开
请用物理知识解释,为什么说"开水不响,响水不开"?
为什么说"开水不响,响水不开"?rn(烧水的时候)所谓的响声,来自于水中气泡破裂的声音以及气泡使水震荡的声音。水未开时,当壶底温度达到100时,靠近底部的水变为水蒸气,并逐渐形成气泡上升,但是,此时上部水还未达到100度,因此当气泡遇到上部时受压强作用,开始缩小下降。或爆裂或引起水的震动,因而发出响声。
但如果水开了,壶内上下温度均达到100度,气泡上升式不受压强作用,当浮出水面爆裂时,并不能引起水多大的震动,因此响声几乎没有,故开水不响。
就这些了
气泡生成之后,由于水继续被加热,在受热面附近形成过热水层,它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强(空气压与蒸汽压之和)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于气泡与壁间的附着力时,气泡便离开器壁开始上浮。
在沸腾前,窗口里各水层的温度不同,受热面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P。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,压强亦在减小,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,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"嗡,嗡"的响声,这就是"响水不开"的道理。
对水继续加热,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个溶器的水温趋于一致,此时,气泡脱离器壁上浮,其内部的饱和水蒸汽将不会凝结,饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中,液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小,因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小,气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏,气泡迅速膨胀,加速上浮,直至水面释出蒸汽和空气,水开始沸腾了。也就是人们常说的"水开了",由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,几乎听不到"嗡嗡声",这就是"开水不响"的原因。
加热过程中气体溢出,产生大量的气泡--响的原因
沸腾时气体基本已经没有了,气泡少了--也就不那么响了
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