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水的沸點是由什麽決定的?水可以加熱到100度以上嗎?

在我們的日常生活中,應該都有過開水過熱的經歷,並且知道當溫度達到100度時,水就開始沸騰,即使繼續加熱,水的溫度也不會繼續升高。

那麽妳有沒有想過水的沸點和哪些因素有關,有沒有辦法把水加熱到100度以上?今天我們就來討論這個問題。

沸點的定義是什麽?為什麽水的沸點是100度?沸點,顧名思義,就是液體沸騰時的溫度。更準確地說,當液體變成氣體時,這個臨界溫度叫做沸點。可能有人會問,在常溫下,水也會蒸發成氣體。

沒錯,但實際上,水的蒸發是壹種只發生在液體表面的現象,但肯定不會發生在液體內部。沸騰是所有液體(包括內部液體)劇烈蒸發的過程。所以我們看到的效果是內部的液體也會蒸發,所以水沸騰的時候會不斷產生氣泡。

水的沸點是100度,這是大家最熟悉的基礎知識,但其實這句話有壹個隱含的前提條件,就是在壹個標準大氣壓下(約101.325 kPa),純水的沸點是100攝氏度(後來國際測溫標準改變後,

但在生活中,由於水的純度不同,海拔不同,水的沸點並不完全是100攝氏度。當然日常生活中不需要擔心它的確切數值,只要知道開水大致是100攝氏度就可以了。

至於為什麽水的沸點是100度,這個其實完全是我們規定的。

當時,為了找到壹個適合日常使用的溫標,科學家把水的凍結溫度取為0攝氏度,把水的沸騰溫度取為壹個大氣壓下的100攝氏度,然後把它們之間的溫差平均分成100份,每份是1攝氏度,所以水的沸點正好是100攝氏度。

水的沸點和大氣壓之間的關系。我們壹直在強調水的沸點在壹個標準大氣壓下是100度,那麽沸點和大氣壓是什麽關系呢?

首先,我們先從大氣壓說起。眾所周知,從大氣層到海平面的距離充滿了空氣,空氣是有質量的。估計空氣的密度約為1.225 kg /m?。

因為地球的引力,我們這些生活在地球表面的人,會壹直受到來自千千數米空氣的壓力(1大氣壓相當於10噸),這種壓力叫做大氣壓。

這個時候,我們再來考慮海拔高度。想象壹下,如果妳站得更高,然後呢?新聞?妳身上的空氣越少,我們承受的壓力就越小,所以我們通常會說:海拔越高,氣壓越低。

當我們燒開水時,裏面的水會蒸發產生氣泡,氣泡內部有壹個向外的壓力,叫做飽和蒸汽壓。氣泡的外部受到大氣的壓力。當氣泡內的壓力大於外部大氣壓時,液體就會沸騰。

前面說過,海拔越高,大氣壓越小,所以可以得出壹個結論,大氣壓越高,水的沸點越高,反之,水的沸點越低。

這也是為什麽在壹些海拔4000米以上的地方,比如西藏,做飯要用高壓鍋,因為如果不用高壓鍋,水的溫度只能達到80多度,根本無法烹飪食物,甚至無法殺滅細菌。

如何把水的沸點提高到100度以上?看到這裏,大家應該知道如何將水(液體)加熱到100度以上。我再簡單描述壹下。

在標準大氣壓下(接近海平面的大氣壓),水的沸點是100攝氏度。如果想繼續把沸點提高到100攝氏度以上,那麽唯壹的辦法就是通過供水來增加外界壓力,比如用高壓鍋燒水。

由於密封的高壓鍋只有壹個很小的出氣口,當高壓鍋內的水蒸氣不斷產生,出氣口的速度小於水蒸氣產生的速度時,這些水蒸氣就會不斷地在中國聚集,這樣,鍋內的壓力就會提高。

估計家裏用的高壓鍋可以升到2個大氣壓左右。這樣水的沸點就達到了120度左右。這不僅可以更快地烹飪食物,還可以節省燃氣費用。

超臨界水:高達464攝氏度!如果不依靠人工改變壓力,也可以依靠海水的力量。因為壹個標準大氣壓是在零高度,如果繼續往下,壓力自然會更大。海底的水沸點不是更高嗎?

在熱力學中,我們把壹種物質以液體形式存在的最高溫度,或者反過來說,以氣體形式存在的最高壓力,叫做臨界點。當液體的溫度或壓力超過這個點時,就會變成超臨界流體。

這種超臨界流體將同時具有液體和氣體的性質。它既能像氣體壹樣流動,又能像液體壹樣具有流動性。那麽自然界的超臨界流體在哪裏呢?

壹是藏在海底3000多米以下的海域,那裏的壓力高達300個大氣壓。海底會有很多活火山,有時會釋放出大量的蒸汽和巖石碎片。這些海底活火山附近的海水會變成超臨界流體,溫度會在300度以上。

2008年,德國科學家在大西洋海底發現了壹個高溫海底溫泉噴口。經過測量,這裏的水溫竟然達到了464攝氏度,這已經是人類發現的溫度最高的水了。

這種超臨界水的氧化能力很強,可以溶解各種金屬,以至於科學家無法用鉆頭從這裏獲取樣本進行研究。目前對超臨界水形成的研究只能用計算機模擬。

最後,我們來總結壹下。水的沸點是指液體變成氣體的臨界溫度,與火力大小無關。大氣壓越強,水的沸點越高,所以可以用增加外壓的方法來提高水的沸點。海底壓力很大,海底活動火山口附近的水就會變成超臨界水,溫度可以達到300度以上。

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