物理常識參考

　　江蘇省泰興市宣堡鎮中心初中 劉樹榮

　　生活中大家可能都有這樣的體會：燒開水時，水開前響聲較水開后響。為什么“開水不響，響水不開”呢？注意觀察一下就會發現：水中沒有出現氣泡時，是聽不到響聲的，而氣泡的產生就會伴隨著響聲的出現。由此可見，燒開水時發出響聲與水中氣泡的產生是密不可分的。要揭開“開水不響，響水不開”之謎就要從氣泡身上找原因。

　　原因之一：氣泡的產生過程對響聲大小的影響

　　水中溶有少量空氣，容器壁的表面小空穴中也吸附著空氣，這些小氣泡起氣化核的作用。水對空氣的溶解度及器壁對空氣的吸附量隨溫度的升高而減少。當水被加熱時，氣泡首先在容器壁上生成。氣泡生成之后，氣泡內部的容器壁部分實際上是處于“干燒”狀態，而氣泡邊緣與干燒部分之間處于激烈的汽化過程。由于水繼續被加熱，這個過程中不斷地向小氣泡內蒸發水蒸汽，使泡內的壓強不斷增大，結果使氣泡的體積不斷膨脹，氣泡所受的.浮力也隨之增大。當氣泡所受的浮力大到一定程度時，便離開器壁開始上浮，整個過程的聲音就象往燒紅的鐵上倒水一樣，試想一下：無數個這樣的劇烈汽化響聲匯合在一起會產生什么樣的聲音？

　　響聲是由于氣泡的產生而出現的，更重要的是：沸騰后，氣泡會迅速上浮，這種劇烈汽化過程的時間要比沸騰前要短，響聲自然就小了。

　　原因之二：氣泡上浮過程中的變化對響聲大小的影響

　　在沸騰前，容器里各水層的溫度不同，容器壁附近水層的溫度較高，水面附近的溫度較低。氣泡在上升過程中不僅泡內空氣壓強隨水溫的降低而降低，泡內有一部分水蒸汽凝結成飽和蒸汽，壓強也在減小，而外界壓強基本不變，此時，泡外壓強大于內壓強，于是，上浮的氣泡在上升過程中體積將縮小。在繼續加熱的過程中，氣泡產生和膨脹就越來越多，越來越大，但當氣泡上升到溫度較低的地方時，氣泡中的水蒸氣又要凝結成水，體積又逐漸地減小。那么在這樣的過程中，隨著溫度的升高，氣泡的體積一會兒膨脹一會兒縮小，又不斷的上浮，在水的中、上部會產生一種振動，當水溫接近沸點時，有大量的氣泡涌現，接連不斷地上升，并迅速地由大變小，使水劇烈振蕩，產生較大的響聲。

　　在水的溫度達到沸騰的溫度時，由于對流和氣泡不斷地將熱能帶至中、上層，使整個容器的水溫趨于一致。水的內部急劇汽化，氣泡內水蒸氣達到飽和，密度大氣壓高，在上升過程中其體積不僅不會縮小，而且還繼續增大。這時氣泡所受的浮力也在它上升過程中增大，氣泡就由底部一直上升到表面而破裂，放出水蒸氣和空氣。由于此時氣泡上升至水面破裂，對水的振蕩減弱，響聲自然也就小了。

　　由此可見，“開水不響，響水不開”是很有物理道理的。

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