家庭烧水用的水壶,从选材、制作到使用,运用了许多物理知识,不知你注意过没有?
首先,水壶常选用铝材,是因为铝不仅密度小、善传热,而且比热也不大,这就使得水壶具有身子轻、耗热小的优点。
其次,水壶的制作运用了连通器原理。我们知道:水壶的壶嘴与壶身实际上就是“上端开口,底部相连通”的容器。制作时,壶嘴与壶身高度大致相同,这既可以使水壶中能装上足够多的水,又能方便地从壶身中把水倒出来:因为只要抬高壶身,使壶嘴前倾,壶身中的水位便高于壶嘴中的水位,产生水压,使壶身中的水从壶嘴中汩汩而下。
也许有同学会问:“壶身上不是有盖吗,为什么还说水壶是‘上端开口’的呢?”原来通常壶盖上会开一小孔或者壶盖与壶身间要留有缝隙,这样既可以防止加热时产生的水汽不能疏泄,而导致水面上气压过高把水从壶嘴中压出来;又可以保证倒水时壶嘴与壶身内水面上大气压始终相等,能把水方便地倒出来。
如果你将壶底朝上,会看到壶底被做成了波纹状,这不是浪费材料了吗?其实不然,这正是设计者匠心的体现。波纹状壶底有两大好处:一是增加了壶底与炉火的接触面,使受热面积增大;二是波纹状壶底能化解一定的外力的冲击,增强壶底的机械强度。