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首先我们要知道什么是开水。水在壶里加热后温度会逐渐升高,但升高到一个温度值后,它就不会再继续升温了,这也正是纸杯可以用来烧水而不会被火点燃的原因。此时水吸收的热量全部用来从液态水汽化成水蒸气,也就是冒出气泡(当然还有一小部分是溶解在液态水中的气体被释放出来),从而导致温度恒定不变,这个温度叫沸点,这样的状态就叫沸腾,也是我们定义的开水。
然后我们要知道,为什么不开的水会响?没有沸腾的水,下层的水离热源近,温度高,密度小,会往上浮,上层的水离热源远,温度低,密度大,会下沉,如此就会形成对流。在水的内部产生的气泡很容易在这种对流的影响下破裂,多余的能量就以声能的形式释放出来。此外,温度的变化也会让汽化了的水蒸气又液化回液态水,气泡忽大忽小地振动,也有可能发出响声。
开水是沸腾状态,整壶水已经达到沸点,气泡在上升过程中遇到的温度基本不变,也不会遇到对流扰动,所以能平稳地升到表面,然后较为安静地破裂。