在家用水壺?zé)畷r(shí)有一個(gè)共識(shí),那就是一旦水壺鳴叫就代表著水已經(jīng)燒好了,但大家有想過為什么水沸騰后,水壺就會(huì)鳴叫提醒人們嗎? 水燒開水壺為什么會(huì)鳴叫水沸騰 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即101kpa下,水加熱達(dá)到100攝氏度時(shí)沸騰,氣壓升高沸點(diǎn)上升,氣壓降低沸點(diǎn)下降。水壺?zé)臅r(shí)候,壺壁或者壺底會(huì)出現(xiàn)一些小氣泡,小氣泡與周圍的液體進(jìn)行汽化反應(yīng),以它為中心,會(huì)發(fā)生沸騰現(xiàn)象,進(jìn)而產(chǎn)生水蒸氣。 水燒開水壺鳴叫的原理 現(xiàn)在市面上賣的水壺在蓋的內(nèi)側(cè)大多有一個(gè)圓片,上面有幾片簧片,在壺蓋提手周圍開有幾條狹縫,以便氣流通過簧片后從狹縫沖出。當(dāng)水燒開時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣,這些高壓水蒸氣通過壺蓋內(nèi)的簧片,再由壺蓋周圍的狹縫沖出,在通過簧片時(shí)會(huì)使簧片振動(dòng)發(fā)聲,所以當(dāng)水燒開了的時(shí)候會(huì)發(fā)出鳴叫。由于簧片是一定的,所以無論水壺中有多少水,水燒開后,水壺鳴叫的音調(diào)都是相同的。為了盡量讓蒸汽流走,在壺嘴口還有一個(gè)蓋子,燒開水時(shí)用蓋子將壺嘴口蓋住。 相關(guān)拓展 水壺鳴叫的基本原理有兩種類型:第一種,類似于哨子發(fā)出聲響的原理,利用高速氣流經(jīng)過一個(gè)很小的縫隙引起紊亂的流動(dòng),讓空腔內(nèi)空氣震動(dòng)而發(fā)聲。 第二種,類似于口琴發(fā)出聲響的原理,是吹氣的時(shí)候由于氣流沖擊了簧片而產(chǎn)生湍流,從而有邊緣音產(chǎn)生。水燒開之后,有大量的水蒸氣涌出,壺蓋上有一個(gè)可以產(chǎn)生共振的共振腔,當(dāng)水蒸氣通過時(shí),發(fā)生共振,類似口琴或哨子的發(fā)聲原理,會(huì)發(fā)出聲音。在水沒開時(shí),由于涌出的水蒸氣量很小,不足以產(chǎn)生共鳴,所以只有水開時(shí),水壺才會(huì)鳴叫。 哨聲是1000到2000赫茲之間,幾乎所有人都能聽到,所以水壺?zé)_可以發(fā)出鳴叫聲是一種水壺的安全措施,當(dāng)水壺開始鳴叫時(shí),就證明水已經(jīng)燒開了。在水沒有開的時(shí)候,水流處于蒸發(fā)狀態(tài),水流速很慢,這樣產(chǎn)生的振動(dòng)頻率很低,雖然也會(huì)有聲波發(fā)出,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人耳能辨別的范圍。如果水燒開了,由于四周都是密封的,水流只能從壺口或者頂部的蓋子沖出去,所以會(huì)產(chǎn)生水壺的鳴叫聲。 |
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