两个生活中的物理小现象

大雪过后为什么这么安静

冬天，大雪过后，人们会觉得外面很安静。这是怎么回事？是因为人类活动减少了吗？那么，为什么雪被人类践踏后，大自然又恢复了以前的喧嚣？

原来，新下的雪又新鲜又松软。它的表层有许多小孔。当声波从外面进入这些小孔时，它们会被反射。因为毛孔通常内部大，口径小。因此，只有一小部分波能通过孔径反射回来，而大部分能量被吸收。因此，大部分自然声音可以被这个表层吸收，所以有一个无声的场景。雪被踩后，情况就大不相同了。原本新鲜蓬松的雪会被压实，从而减少对声能的吸收。结果，自然界又恢复了以往的喧嚣。

为什么开水不响，响水不开

生活中的每个人都会有这样的经历:烧水时，烧水前的声音比烧水后的声音大。为什么“开水不响，响水不开”？仔细观察，你会发现当水中没有气泡时，就听不到声音，气泡的产生会伴随着声音的出现。由此可见，开水发出的声音与水中气泡的产生密切相关。要解开“开水不响，响水不开”的谜题，必须从泡沫中寻找原因。

原因之一是气泡产生过程对噪声水平的影响。

少量的空气溶解在水中，空气也吸附在容器壁表面的小空腔中，这些小气泡充当气化核。水对空气的溶解度和壁对空气的吸附能力随着温度的升高而降低。当水被加热时，气泡首先在容器壁上形成。气泡产生后，气泡内的容器壁部分实际上处于“干烧”状态，而气泡边缘和干烧部分处于强烈的汽化过程。随着水继续被加热，水蒸气在此过程中不断蒸发成小气泡，增加了气泡中的压力。结果，气泡的体积持续膨胀，气泡所承受的浮力也增加。当气泡的浮力达到一定水平时，它离开容器壁并开始向上漂浮。整个过程的声音就像把水倒在烧红的熨斗上。想象一下:当无数这种剧烈的汽化声聚集在一起时，会产生什么样的声音？

噪音是由气泡的产生引起的。更重要的是，沸腾后，气泡会迅速上浮。这种剧烈蒸发过程的持续时间比沸腾前短，噪音自然也更小。

第二个原因是气泡漂浮过程中的变化对噪声水平的影响。

沸腾前，容器内各水层的温度不同，靠近容器壁的水层温度较高，靠近水面的温度较低。在气泡上升的过程中，不仅气泡内的气压随着水温的降低而降低，而且气泡内的一部分水蒸气凝结成饱和蒸汽，压力也在降低，而外部压力基本不变。此时，气泡的外部压力大于内部压力，所以在上升过程中，浮动气泡的体积会减小。在连续加热的过程中，产生并膨胀的气泡越来越多，气泡越来越大，但当气泡上升到较低温度时，气泡中的水蒸气凝结成水，体积逐渐减小。然后在这样的过程中，随着温度的上升，气泡的体积会膨胀一段时间，收缩一段时间，然后不断上浮。在水的中部和上部会产生一种振动。当水温接近沸点时，大量气泡出现，不断上升，并迅速由大变小，导致水剧烈振荡，产生较大的噪音。

当水温达到沸腾温度时，热能通过对流和气泡不断地被带到中层和上层，从而使整个容器的水温趋于一致。水的内部迅速蒸发，气泡中的水蒸气达到饱和，密度和大气压力很高。在上涨过程中，成交量不会萎缩，但会继续增加。这时，气泡的浮力随着上升而增加。气泡从底部上升到表面并破裂，释放出水蒸气和空气。当气泡上升到水面破裂时，水的振动减弱，噪音自然减少。

由此可见，“开水不响，响水不开”是非常物理的。