Rất nhiều người đều có cùng một thắc mắc như này: cho dù là một cái nắp ấm trà có tinh xảo đến bao nhiêu, đắt đến mức độ nào đi chăng nữa thì trên nắp của nó cũng luôn có một cái lổ nhỏ, trông thật mất mỹ quan. Nếu bạn chưa để ý thì hãy tự mình đi xem ấm trà trong nhà có phải trên nắp có một cái lỗ nhỏ không?
Chắc bạn không biết rằng tuy cái lỗ này đã làm mất mỹ quan của ấm trà, nhưng nó lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng.
Bây giờ chúng ta hãy cùng làm một thí nghiệm. 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, hãy thử xem hiện tượng gì sẽ xảy ra? Bạn sẽ thấy rằng lúc đầu chưa có gì xảy ra cả, nhưng sau một lúc nước sẽ chảy ngắt quãng, và cuối cùng là không thấy nước chảy ra nữa, chuyện gì đã xảy ra?
Nguyên nhân không phải là nước đã bị rót hết, mà cũng chẳng phải là miệng ấm bị tắc hết, mà là do lỗ trên nắp đã bị bịt kín, nếu bỏ ngón tay ra nước sẽ ngay lập tức tuôn ra.
Lỗ nhô trên nắp ấm trà quan trọng như vậy vì nó là con đường duy nhất để không khí có thể ra vào bình. Bởi vì thể tích (nói chính xác hơn là dung tích) của bình trà là cố định, mà trong bình chỉ có nước và không khí.
Khi cầm bình trà rót nước ra cốc, nước sẽ từ trong bình chảy ra, phần không gian trong bình vốn bị nước chiếm giữ thì sao? Tất nhiên sẽ được lấp đầy bởi một dung tích không khí mới, nhưng do vòi ấm đang có nước chảy nên không khí chỉ có thể vào bình thông qua lỗ ở trên nắp. Khi bạn dùng tay bịt lỗ lại và nghiêng ấm trà, dưới tác dụng của trọng lực, nước chảy ra ngoài. Dần dần sau khi nước chảy ra, không gian trong ấm không được bổ sung không khí mới, vẫn chỉ là một chút không khí cũ ở trong bình, thể tích giãn nở, không khí trở nên loãng, khí áp tụt xuống. Vốn dĩ trong và ngoài bình tương thông, áp suất khí quyển bên trong bình bằng áp suất khí quyển ngoài bình nên nước có thể tự do chảy ra ngoài, bây giờ do khí áp trong bình tụt xuống nên có sự chênh lệch khí áp rất lớn giữa trong và ngoài bình trà. Do áp suất của không khí bên ngoài cao hơn nên nước trong vòi bình trà bị khí áp bên ngoài “cản” lại không thể chảy ra được. Khi bạn nhấc bỏ ngón tay, không khí bên ngoài tràn vào lấp đầy chỗ trống, tạo ra sự cân bằng khí áp, nước trong vòi ấm không còn sự cản trở do đó lại tiếp tục chảy ra cho đến hết.
Tại sao 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. Có một quy luật thế này: Nước trong ấm càng đầy, sau khi bịt kín lỗ, hiện tượng rò rỉ ra từ miệng vòi càng rõ, bởi vì không khí trong ấm càng ít, sự thay đổi của cường độ chịu nén càng nhanh, chênh lệch khí áp càng lớn. Xem ra lỗ nhỏ trên nắp ấm lại có tầm quan trọng không nhỏ chút nào, nó cho ta thấy vấn đề về khí lực học.
