水声的信息_科普之友

“水是会地说话”的，听听水的声音，可以判断水的状况。把满满的一瓶子水倒出来，听！水在噗噗作响。用墨水瓶、啤酒瓶、暖水瓶做这个实验，它们发出的声音是不同的。这是因为水流出来的时候，空气要从瓶口挤进去，那一个个气泡钻出水面时会因压强变小而迅速膨胀，发生冲击，水瓶就这样“说话”了。
　　
　　把水壶坐在火炉上，当水壶发出叫声的时候，那水并没有开。等水真正沸腾的时候，叫声又不是那样响了。“响水不开，开水不响。”水壶里的声息为什么能报告壶里的情况呢？坐在火炉上的水壶，壶底的水最先热起来，于是那里就产生了气泡。这些气泡温度很高，水的压力不能把它们压破，水的浮力却让它浮向水面。气泡浮到了上边的冷水层，就把热量传给了冷水，自己的温度降了下来。气泡温度一降，里面的压力也小了，抵挡不住水的压力，就被压破了。水的分子乘机冲入气泡，发生了撞击。气泡浮上来的多了，这种撞击声就会大起来，所以水壶发出叫声的时候，它并没有沸腾。水在大开的时刻，水中的气泡大都钻出水面冲向空气，这时的声响当然就会变成哗啦哗啦的了。
　　
　　人被烫着的时候会喊叫，水挨烫时也会“尖叫”呢：把几滴冷水滴在烧红了的炉盖上，听！它咝咝地尖叫了烧水做饭时我们常常会听到这种声音。
　　
　　水当然没有知觉，它挨烫时“尖叫”是由于它在急速地变为汽。炉盖或红煤球的温度很高，水滴到上边马上变成了水蒸气。一滴水变为汽，体积大约要膨胀1000倍以上，这一胀就扰动了周围的空气，发出了声音。
　　
　　提一壶冷水，向地面上倒一点。你听到的是清脆的噼啪声。提一壶开水，同样向地面上倒一点，你听到的则是低沉的噗噗声。
　　
　　为什么冷水和开水倒在地上发出的声调不同呢？有人解释说，这是由于冷水里含的空气多，而开水里几乎没有空气了。当冷水浇到地上的时候，水和水里的空气同时跟地面撞击，所以发出的声音比较清脆。开水倒在地上，就只有水跟地面撞击，所以发出的声音比较低沉。
　　
　　这种解释是否确切，可以看看冷开水倒在地上会发出怎样的声音：把一壶煮开的水，每隔两三分钟向地下浇一次，同时注意听它的声音，你会发现，随着水温的降低，音调由低转高，由噗噗声变成了噼啪声。
　　
　　这个实验是已故的科普作家顾均正先生设计的。经过他的研究，认为开水的声音是因为开水的温度造成的。当水温在100℃左右时，水的分子活动能力大大增加了，分子之间的吸引力大为减少，这种沸腾的水，不但表面的水分子在快速蒸发，而且内部的水分子也会争先恐后地跳出来变为汽，所以开水四周总是包围着一层水汽。当水倒到地面上时，水汽首先垫在上面，开水和地面之间有了这一层绒毯似的气垫，撞击的声调也就低沉多了。当水温远低于沸点时，液体内部的分子不再汽化，水柱落地再没有气垫的缓冲作用，声音也就变得清脆了。
　　
　　我们可以用棉被和钢球来验证顾先生的理论：从一定的高度向木床板落下一个钢球，听！那撞击声多么清脆。在床板上垫一床棉被，再让钢球（或其他重物）自由下落。听！声音发闷了。