原來,水壺盛水前,壺壁上吸附著一層空氣,添水后,這層空氣就變成了無數微小的氣泡,因吸附力大于氣泡受到的浮力,故水并不能使它們脫離壺壁。
當水溫升高時,氣泡周圍的水在氣泡內蒸發,使汽泡體積增大,當溫度達到七八十攝氏度時,變大的氣泡受到的浮力超過了吸附力,它們就要離開壺壁紛紛上升,同時在壺壁上仍遺留下一部分空氣,這部分空氣會以更快的速度增加體積而上升。
上升的氣泡遇到周圍的涼水,氣泡里的水蒸氣就要液化,使氣泡迅速變小或破裂。由于無數氣泡在壺底急劇膨脹,又在上升中迅速變小,壺里的水就處于激烈的振動狀態,進而又引起了空氣的振動,形成了水聲。
由于氣泡體積大小交替變化非常快,使水的振動頻率高,水聲的音調也就高。后來,由于壺里各處的水溫相差越來越小,氣泡體積大小交替變化也越來越慢,進而引起的水聲的音調就要逐漸變低。沸騰時,氣泡在水面上破裂,引起了水面大幅度的翻騰,由此而引起的空氣振動頻率遠不如前者的高,水聲的音調也就低了。
同等質量的水,不同功率的熱源,水沒開時的響聲大小,以及時間長短也會不同。熱源功率大的,便會造成水溫的急劇上升,會引起水中氣泡急劇變化。因此,響聲也會很響,這種響聲所持續的時間也會很短。熱源功率小的,便會與之相反。如果不信,感興趣人的可以留心觀察一下,用火灶柴火燒水和電熱水壺燒水時的響聲情況,便知道了。另外,不同材質的壺,也會引起這種變化。
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