物理学中“开水不响,响水不开”的依据是什么?

发布网友发布时间：2022-05-30 13:44

共1个回答

热心网友时间：2022-05-30 15:13

水中能溶有少量空气，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，气泡首先在受热面的器壁上生成。
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。