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為什么肥皂泡總先上升后下降
日常生活中，我們�？吹揭恍┬∨笥汛捣试砼荩粋�個小肥皂泡從吸管中飛出，在陽光的照耀下，發(fā)出美麗的色彩。此時，小朋友們沉浸在歡樂和幸福之中，我們大人也常希望肥皂泡能飄浮于空中，形成一道美麗的風景。但我們常常是看到肥皂泡開始時上 升，隨后便下降，這是為什么呢?
這個過程和現(xiàn)象，我們只要留心想一下，就會發(fā)現(xiàn)，它其中包含著豐富的物理知識。在開始的時候，肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣，肥皂膜把它與外界隔開，形成里外兩個區(qū)域，里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度。此時，肥皂泡內氣體的密度小于外部空氣的密度，根據(jù)阿基米德原理可知，此時肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它會上升。這個過程就跟熱氣球的原理是一樣的。隨著上升過程的開始和時間的推移，肥皂泡內、外氣體發(fā)生熱交換，內部氣體溫度下降，因熱脹冷縮，肥皂泡體積逐步減小，它受到的外界空氣的浮力也會逐步變小，而其受到的重力不變，這樣，當重力大于浮力時，肥皂泡就會下降。
為什么說"響水不開，開水不響"
我們知道，水中能溶有少量空氣，容器壁的表面小空穴中也吸附著空氣，這些小氣泡起氣化核的作用。
水對空氣的溶解度及器壁對空氣的吸附量隨溫度的升高而減少，當水被加熱時，氣泡首先在受熱面的器壁上生成。氣泡生成之后，由于水繼續(xù)被加熱，在受熱面附近形成過熱水層，它將不斷地向小氣泡內蒸發(fā)水蒸汽， 使泡內的壓強(空氣壓與蒸汽壓之和)不斷增大，結果使氣泡的體積不斷膨脹，氣泡所受的浮力也隨之增大， 當氣泡所受的浮力大于氣泡與壁間的附著力時，氣泡便離開器壁開始上浮。
在沸騰前，窗口里各水層的溫度不同，受熱面附近水層的溫度較高，水面附近的溫度較低。 氣泡在上升過程中不僅泡內空氣壓強，隨水溫的降低而降低，泡內有一部分水蒸汽凝結成飽和蒸汽， 壓強亦在減小，而外界壓強基本不變，此時，泡外壓強大于內壓強，于是， 上浮的氣泡在上升過程中體積將縮小，當水溫接近沸點時，有大量的氣泡涌現(xiàn)， 接連不斷地上升，并迅速地由大變小，使水劇烈振蕩，產(chǎn)生"嗡，嗡"的響聲，這就是"響水不開"的道理。
對水繼續(xù)加熱，由于對流和氣泡不斷地將熱能帶至中、上層，使整個溶器的水溫趨于一致。此時，氣泡脫離器壁上浮，其內部的飽和水蒸汽將不會凝結，飽和蒸汽壓趨于一個穩(wěn)定值。 氣泡在上浮過程中，液體對氣泡的靜壓強隨著水的深度變小而減小，因此氣泡壁所受的外壓強與其內壓強相比也在逐漸減小，氣泡液--氣分界面上的力學平衡遭破壞，氣泡迅速膨脹，加速上浮，直至水面釋出蒸汽和空氣， 水開始沸騰了。也就是人們常說的"水開了"，由于此時氣泡上升至水面破裂，對水的振蕩減弱， 幾乎聽不到"嗡嗡聲"，這就是"開水不響"的原因。