响水不开开水不响的研究报告.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划响水不开开水不响的研究报告　　水开始加热时，水壶的底部产生一些小汽泡，这些小气泡主要是由吸附在壶底和溶在水中的空气形成的．在汽泡中除了空气外，还含有因为加热而产生的水蒸汽，随着温度的升高，向汽泡内蒸发的水蒸气就逐渐增多，其体积和压强都会增大，在浮力的作用下由底部向上升起．当汽泡上升到了温度较低的地方，汽泡内的部分水蒸气又凝结成为水，外部的压强大于汽泡内的压强，这时汽泡的体积又逐渐的减小．在继续加热的过程中，汽泡产生和膨胀就越来越多，越来越大，但当汽泡上升到温度较低的地方时，汽泡中的水蒸气又要凝结成水，体积又逐渐地减小．那么在这样的过程中，随着温度的升高，汽泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小，又不断的上浮，会产生一种振动．这种振动的频率如果与水壶的固有频率相同，则会产生共振发出声音．另外，还是有汽泡跑出水面，使壶内没有盛水的空间里气体的压强增大，就会要挤压着一部分气体从壶盖与壶体间的缝隙中排出，也会产生声音，随着温度的升高，跑出水面的汽泡增多，气压不断增大声音也会越来越大．由于这两个方面的原因，这时我们就会听到水响，并且水响的声音是越来越大的．这种响声是水还没有烧开时发出的，一般是“嗡、嗡、嗡……”的声音．　　在水的温度达到沸腾的温度时，水的内部急剧汽化，汽泡内水蒸气达到饱和，密度大气压高，在上升过程中其体积不仅不会缩小，而且还继续增大．这时汽泡所受的浮力也在它上升过程中增大，汽泡就由底部一直上升到表面而破裂，放出水蒸气，汽泡与水壶的共振就不存在了，水响的声音变小．再则大量的气体从缝隙中排出也不行了，大的气压将把壶盖掀起，在壶盖掀起后排出一部分气体，压强减小；在重力作用下又落下，盖住后气压又增大再被掀起，这样不断的反复，因此这时转变为水蒸气推动壶盖的“叭、叭、叭……”的声音，瓦特就是根据水蒸气推动壶盖的原理而发明蒸汽机的．如果水壶里的水没有装满，水面在壶嘴与壶体的接口以下，或壶盖的缝隙很大，这种情况下就听不到水蒸气推动壶盖的“叭、叭、叭……”声了，大量的水蒸气就从壶嘴或缝隙中冒出来，声音很小甚至没有什么声音，这就是“开水不响，响水不开”的物理原理．　　用水壶烧开水的时候，是不是非得掀起壶盖来，看一看水开了没有呢？不是的，我们可以根据听到的声音来判断水是否烧开了。

在水沸腾之前，水壶里的水发出一种“嘶嘶嘶嘶”的声音，而且逐渐增强随后这种声音消失，接着产生一种较粗暴的响声当水开了的时候水的声音就变得柔和得多了所以老百姓有句俗话叫做“响水不开，开水不响”为什么会出现这种声音现象呢？　　当水壶里的水被加热的时候，在壶底形成了许多小气泡，每个气泡发出一个声音，汇合起来就变成了“嘶嘶”声水壶被继续加热，小气泡体积膨胀离开壶底上升到较冷的水中，气泡破裂，发出了较强的噪声，这个过程持续一段时间，水温逐渐升高，气泡破裂的位置距水面越来越近当水完全沸腾的时候，壶底的水气泡到达水面然后破裂，其声音反倒降低了，只有了较轻柔的溅水的声音　　为什么“响水不开，开水不响”？　　俗语有云：“响水不开，开水不响”，这是一个大家都感受深刻的现象——在水快要烧开前，容器内总是会发出明显的响声，以前的铁壶更是犹如鸣笛一般，但在水烧开之后却会安静得多这早已被人们视为理所当然的事情，但你又是否了解其背后的科学原理呢？　　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　　我们知道，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"的原因目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。