Tại sao trên nắp ấm trà lại có một lỗ nhỏ?

Rất nhiều người sẽ thắc mắc có những bộ ấm trà được chế tạo rất tinh xảo và bằng những chất liệu quí nhưng trên nắp ấm vẫn có một lỗ nhỏ, trông rất mất mĩ quan. Tuy lỗ nhỏ này làm mất mỹ quan của ấm trà, nhưng nó lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng.

Chúng ta có thể làm một thí nghiệm nhỏ sau: lấy một ấm trà, bên trong chứa nửa ấm nước, sau đó đậy nắp lại, dùng ngón tay bịt kín lỗ trên nắp ấm, giữ chặt nắp rồi rót nước ra cốc. Lúc đầu chưa xảy ra hiện tượng gì, nước vẫn chảy ra cốc nhưng một lúc sau nước trong ấm trà sẽ chảy ngắt quãng, và cuối cùng nước trà không chảy ra nữa, chuyện gì đã xảy ra? Nguyên nhân không phải là nước trong ấm cạn, cũng không phải do vòi ấm bị tắc, mà là do lỗ trên nắp ấm trà đã bị bịt kín, nếu bỏ ngón tay bịt nắp ấm trà ra nước sẽ ngay lập tức chảy ra cốc.

Lỗ nhỏ trên nắp ấm trà có tác dụng lấy không khí vào trong ấm. Bởi vì dung tích của ấm trà là cố định, trong ấm một nửa là nước và trà, chỉ còn một nửa là không khí, muốn rót nước trà từ trong ấm ra cốc cần phải có một lượng không khí nhất định trong ấm. Thông thường không khí vào trong ấm trà qua đường vòi ấm nhưng do vòi ấm đang có nước chảy nên không khí chỉ có thể vào bình qua lỗ ở trên nắp. Khi ta dùng tay bịt lỗ trên nắp ấm lại và nghiêng ấm trà, dưới tác dụng của trọng lực, nước trà vẫn chảy ra ngoài và lượng không khí trong ấm cũng mất dần, trong ấm không được bổ sung lượng không khí mới, thể tích không khí trong ấm giãn nở, không khí trở nên loãng, khí áp tụt xuống. Bình thường áp suất khí quyển bên trong ấm bằng áp suất khí quyển ngoài ấm nên khi ta rót nước trà sẽ chảy ra ngoài. Nhưng khi khí áp trong ấm tụt xuống nên có sự chênh lệch khí áp rất lớn giữa trong và ngoài ấm trà. Do áp suất của không khí bên ngoài ấm cao hơn nên nước trong ấm trà bị khí áp bên ngoài “cản” lại không thể chảy ra được. Khi bạn bỏ ngón tay ra khỏi lỗ nhỏ trên nắp ấm, không khí bên ngoài ấm sẽ vào trong ấm tạo ra sự cân bằng khí áp trong và ngoài ấm, nước trong ấm sẽ không còn bị sự cản trở bới khí áp bên ngoài ấm, do đó nước lại tiếp tục chảy ra cho đến hết. Chúng ta lại chỉ rót nửa ấm nước khi làm thí nghiệm là bởi vì nó giúp chúng ta quan sát khá rõ quá trình từ lúc nước chảy cho đến lúc nước ngừng chảy. Nước trong ấm càng đầy, sau khi bịt kín lỗ trên nắp ấm, nước chảy ra từ vòi ấm càng nhỏ, bởi vì không khí trong ấm càng ít, chênh lệch khí áp trong và ngoài ấm càng lớn. Từ đó chúng ta thấy lỗ nhỏ trên nắp ấm trà có tác dụng vô cùng quan trọng.