为什么说响水不开，开水不响？其中蕴含着哪些科学道理？
人民资讯2021-08-19 17:28
「本文来源：科普中国」
喝开水已经成为绝大多数中国人的习惯，因此烧水是一种很普遍的事情，几乎人人都经历过。但在烧开水过程中，出现的响水不开，开水不响现象，这里面的道理就没多少人呢深究了。
虽然如此，但许多时候人们喜欢把这种现象比喻一些社会现象，讽刺那些没啥真本事还喜欢嚷嚷吹牛皮的人，是“响水不开，开水不响”。这个意思就是烧开的水不会响，会响的水就是没烧开，你真有本事就不需要吹，没本事胡吹只会令人反感。
那么真的开水不响，响水不开吗？
其实用壶烧过开水的人稍微注意，都会发现，刚开始烧水时，是不会响的，随着水开始变热，才会渐渐响起来，而且会越来越响，到了快开时响声最大，随着水接近沸腾了，才开始低下来，水开了，声音就一下低了很多。但也不是完全不响，只是响声小了许多而已。
用这种现象比喻人生，还真是有些形象。刚开始烧水，有点像人的成长过程，刚开始还在学习阶段，没什么本事，因此这个阶段默默无闻，自己也不会过于去吹牛逼；到了学业初成，有点知识和本事了，有些人就开始夸夸其谈了，而且随着自己声名提升，越来越忘乎所以；到了晚年，经历了人生的酸甜苦辣，随着学识和社会阅历的积累，反而觉得自己还有很多欠缺，还需要虚心学习，虽然这个时候还会发声，但已经低调了很多。
由此看来烧水过程和人生过程，真的存在着响水不开，开水不响的现象。
那么，烧开水这种现象蕴含着什么科学道理呢？
这种现象可以用两种物理现象来解释。
一种是热胀冷缩现象。只要懂得一点物理常识的人都知道，热胀冷缩是我们这个世界最普遍的现象，任何物体都会热胀冷缩。这是因为受热时，物体内的粒子（原子）运动会随着温度上升，振动幅度加大，这样粒子运动就需要更多的空间，物体就会膨胀；温度下降时，粒子振动幅度减小，物体就会收缩。
物体受热膨胀，体积变大，因此密度就变小。对于气态和液态的物体，密度越小就越往上浮，密度越大就越往下沉。水是液态，因此随着烧开水的过程，壶底水被加热，密度变小而上升，上面的水冷，密度更大，因此就会下沉。
这样在烧开水的过程中，水就会在壶中上下不断对流，形成了一定响声。不过，水与其他物质有一个不同特性，就是4℃时密度最大，随着温度上升或降低，密度都会变小。
第二种就是溶解在水中的空气（主要是氧气、氮气、二氧化碳）等气体，会随着水被加热，溶解度减小。如氧气在水中溶解度1个大气压10℃下，1000毫升的水中可以溶解38毫升氧气；而到了60摄氏度时，1000毫升水中的氧气只有19.5毫升了。
这些溶解在水中的氧气到哪里去了呢？就是随着温度升高，以气泡的方
式溢出，挥发到空气中了。
正是热胀冷缩的对流现象和随着温度升高，水中气体的排出现象，导致了烧水过程的响声。
为什么响水不开？
溶解在水中的各种气体，在烧水时壶底的水温最开始升高，气体在水中遇热膨胀，就生出了许多泡泡，泡泡多了，但由于上面的水冷，阻止了泡泡的继续膨胀，在水压下这些泡泡没有达到离开壶底的升力，就会壶的底部形成一层气泡隔热层，将壶底的热度与上面的冷水隔开。
这样会导致壶底迅速过热，温度超过100℃。在这样的高温下，气泡就会突破上面冷水的束缚，膨胀变大，终于泡泡的张力无法抵御壶底加热的膨胀，就会胀破；泡泡胀裂后留下的空间会被上面冷水迅速补充，这些冷水突然接触到高于100℃过热环境，就会发生瞬间的沸腾气化现象，但很快会被上层冷水扑灭。
随之，壶底又会在原来破裂的泡泡处长出新的泡泡。烧水的过程就是这样循环往复着。
泡泡爆破声和冷水补充壶底受热沸腾气化的呲呲声，就混合成了水没烧开时候的响声。当然我说的这些过程很长，其实在实际烧水中每一秒都有泡泡胀裂和冷水补充壶底，这样就形成了上下对流现象，冷水不断下沉，热水不断上升，一壶水就渐渐在对流中烧开了。
壶底的反应到了水快烧开时最激烈，因此那时候声音最响。
那么，为什么开水不响呢？
一是由于水开了，壶中水里含有的气体极少了，膨胀溢出的气体也极少了，且再也不积聚在壶底了，这种泡泡的爆裂声就没有了；二是壶底没有了气泡的隔离，也不会有冷水补充过热壶底被气化的呲呲声了。这样，水烧开后的响声当然就小了很多。
但沸腾的水并不是完全不响，只是响声小了些而已。如果这时热源没有关闭，下层的水依然在受热，而上层的水会迅速变冷，这样热胀冷缩的对流依然还会进行，没有了泡泡的阻隔，水一接触壶底就变热上升，因此对流还会加快。
而且，这时候水中剩余的气体也还会溢出，只不过再也不会被冷水压在壶底了，而是在壶底受热迅速产生泡泡，就一直上升，随着上升水压的减小，泡泡越来越大，到了水面就破裂了。
这两种机制导致水烧开了，也还会响，只是较大的呲呲声变成了较低的噗噗声而已。所以开水不响也有些过，只是响声小了些而已。如果以比喻人生，启发我们即便有真本事也还是要发声，只是不要浮夸而已。有了真本事，说出来用出来才能对社会有益，否则有什么用呢？
所以生活中许多小事看起来很简单，其中蕴含的科学道理还不少呢。各位怎么看呢？欢迎讨论，谢谢阅读。
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来源: 原创
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