如果有足够的火力,能不能把水烧到110度以上?

水能不能烧到110度,最关键不是取决于火力是否足够,而是取决于水在加热的时候所承受的压力是多少。

水的沸点是100度,这是有条件的,就是在海平面的海拔高度下,大气压力为1个大气压,这时候水的沸点就是100度。但是,如果在高海拔地区,比如在青藏高原,平均海拔高度有3000--5000米,那里的大气压相比海平面低很多,水在加热到8、90度就沸腾了。所以在高原地区,要想做熟饭,必须要使用压力锅。

这就是说,当我们要提升水的温度,除了要增加火力之外,更重要的是要给水增加压力。

在家庭条件下,我们使用高压锅,就可以将水温烧到110--120度。现在我们常用的电压力锅,里面的水最高也能烧到105度。

为了看看水到底最高能烧到多少度,科学家做过这样的实验,给一个装着水的密封的容器加压,当压力加到10个大气压的时候,给这个容器加热到里面的水烧开,此时,科学家测得的水温是180度。

科学家继续给这个容器加压到20个大气压,继续将水烧开,这时,水温是260度。科学家将压力提高到30个大气压,继续加热到水开,这时候水温是235度。看来压力成倍的增加,水温却没有成倍的提高。

这一回,科学家一下子将压力提高到100个大气压,就是10兆帕,果然,这一次水温提升的非常明显,水温达到了310度。

当压力提高到20兆帕时,水温达到了365度,当压力提高到21.8兆帕的时候,水温固定在373度,不再提升了。这时候的水,已经不再沸腾,水,已经不再被烧开了。这时候我们得到的是一种叫做“超临界流体”。

严格的讲,这时候的水,已经不成其为水了,而是一种电离状态,并伴随着能量转换,产生了光子,是一种能发光的“等离子体”。

通过科学家做的实验我们知道,在有条件的前提下,将水烧到超过100度并非难事。110度的水,我们家庭条件就可以得到。但是要想得到更高温度的水,就需要特殊设备了。

如果有足够的火力,能不能把水烧到110度以上?

这里需要明白温度的高低是如何定义的。说白了,温度的具体数字是人为定义的,这个定义我们都明白,标准大气压下,水和冰的混合物温度就是0度,水的沸点温度就是100度!

这意味着什么?只要在一个标准大气压下,无论你用多大的火力去烧水,都不能烧到110度以上,否则就与人们的定义矛盾了,水沸点温度就是100度(一个标准大气压,下同),这是规定,已经定死了,怎么可能可能烧到110度以上呢?

当然,如果不是一个标准大气压下,就存在很多可能性了。比如在高山上做饭,如果你没有高压锅,可能饭你都煮不熟,因为那里的气压低于标准大气压,所以水的费点温度很低,温度低了当然有可能煮不熟食物!

同样地,如果压力足够高,水的沸点温度也会很高。理论上只要压力足够高,水的沸点温度也可以足够高!这里就存在一个特殊的节点,超临界水!

在22.5Mpa,温度达到374.3度时,此时的水的状态就被称为超临界水,此时沸腾的水的密度与水蒸气的密度是一样的,也就是说你已经无法区别是沸腾的水还是水蒸气了,它们已经融为一体,没有任何区别!这种超临界水在我们日常生活中也经常会有,比如热电厂的高温高压锅炉就可以把水烧到超临界水状态,还有就是海底热泉,因巨大的压力和很高的温度同样可以把水烧到超临界水状态!

如果有足够的火力,能不能把水烧到110度以上?

不要听什么物理老师物理专家乱言,他们都是骗子!我告诉你 水是可以达到110度的,但不能用火烧,办法就是:将两杯55度水加在一起就是110度水了。

天下什么都是骗子,维有数学不骗人。你好 我是数学老师。

如果有足够的火力,能不能把水烧到110度以上?

水能烧到110°么?

物体的状态其实不仅仅跟温度有关,同时也和压强有关。我们常说水的沸点是100度,其实这里是有前置条件的,那就是在一个标准大气压下。如果你在喜马拉雅山上煮开水,根本用不到100度,也能把水烧开。利用同样的原理,也就是高压锅,由于增加了压强,高压国内的水的沸点就会升高,这时候就可以达到比100度更高的温度,这样更容易把食物煮透。

因此,水能不能烧到110°,本身跟加热没有太大关系,如果仅仅是1个标准大气压,那么无论怎么烧,水都烧不到110°,而会在100°时就沸腾,然后液态水汽化成水蒸气。当然,如果压强给到位,当达到1.43个标准大气压时,水的沸点就会提高到110°,这时候的水就可以达到110°,如果我们继续增大压强,那水的沸点就可以进一步提高,那达到110°也就并不困难了。以上这些都是从宏观的角度来看待这件事情。

如果我们从微观来看,其实更能接触到本质。水说白了就是由水分子构成的,但是水分子并不是直勾勾地一动不动,而是到处乱串。

而加热的作用,实际上就会让水分子动的更加欢快。

状态的不同和分子之间的距离有很大的关系。因此,加热会使得分子平均动能增加。所以,如果不是在一个封闭系统当中,那么分子的平均间距也会变大。在相同气压条件下,当温度达到一定时,分子间的氢键就不作用,水成为水蒸气。

水的相态

除此之外,我们常说物质有三种状态:液态、固态、气体。实际上,也并非如此,水还有超临界态。(其实如果够狠的话,只要温度和压强条件给到位,可以搞出等离子态或者金属态,不过那时候就已经不是水了。)

超临界态水

但是你可能要说了,这些都是理论,到底靠不靠谱还是得在现实生活中找到。事实上,这种超临界态水也确实被找到了,并且还和生命起源扯上了关系。话说,海洋底下存在这一些海底热泉口。

在这些地方就存在着超临界态水,这里的温度达到了300~400度之间,水温最高的地方竟然可以达到464°C,这种状态的水具有超强的氧化性,如果你把要处理的物质放到这种状态的水当中,化学反应会快速进行,甚至也有时候都会发生燃烧的现象,这种状态的水还可以溶解各种金属,甚至包括黄金。而且类似于这样的海底热泉口还不止一处,在这些热泉口附近常常还伴随着强酸或者强碱的属性。

基于这个发现,德国的研究人员就有研究过是不是可以通过超临界态水来处理垃圾(因为溶解能量实在太强大了),就拿塑料来说,扔到里面,99%的塑料都会被分解掉,这要比填埋好用多了。不仅是德国,日本要把研究超临界态水提上了日程,投入了大量的人力和物力,财力,最终搞出了利用超临界水来处理和回收有害的二氨基甲苯。可以说,在未来超临界态水不仅仅会出现在海底热泉口,实验室里,甚至很有可能被一些国家逐渐普及开来。

而更让科学家惊讶的是,在海底热泉口附近,这样恶劣的环境,有这么高温的超临界态水,但这里却生机勃勃。存在着大量的生物,并且它们的生活就是要依靠这种超临界态水,比如能量的获取就是依靠这里的超临界态水中的氢离子的定向移动。

而这种机制和我们细胞中线粒体的机制是类似的。因此,科学家就在思考,早期的生命就是在海洋中诞生的,那它们是不是就是利用海底热泉口来摄取能量维持生命活动的?

因此,科学家还提出了生命起源的海底热泉口假说

如果有足够的火力,能不能把水烧到110度以上?

水是有沸点的,这是由水的物理性质所决定的,一旦接近沸点,水就会蒸发成蒸汽,所以水能不能烧到110度并不能通过火力的大小来实现,只能通过改变其物理性质才能够做到。

水的物理性质之一就是沸点随气压的变化而变化,当气压较大时沸点上升,比如说在昆明市烧水时,水的沸点能达到94℃,这是因为该市所处的地理位置海拔达到了1860米,大气压只有0.8兆帕。

如果把烧水的地理位置换到海拔只有76米的河口县,那么水的沸点就会上升到99.8℃,这是因为该县的海拔接近于0,大气压最靠近1个标准大气压值。

当气压下降时,水的沸点也就随之下降,比如说烧水的地理位置处于海拔4000米的青藏高原时,水被加热到79℃就会沸腾。

这是因为在如此之高的海拔上,大气压值只有0.56兆帕,所以沸点非常非常的低,倘若海拔再上升到5000米以上,那么水的沸点就会下降至70℃以下。

这也是青藏高原高海拔地区用普通锅煮不熟米饭、蒸不熟馒头、炖不熟肉的原因,在高海拔地区,哪怕使用低海拔地区10倍的火力来烧水,水的沸点也始终保持在70~80℃。

下图为在驻青藏高原部队使用普通电饭锅煮出来的“夹生饭”,由于海拔太高,气压太低,水在80℃左右就沸腾了,这个温度是不足以将米饭煮熟的,这一点与电饭锅的功率、火力、加热时间通通没有关系。

那么问题就来了:如何烧水才能让水的沸点提高到110℃以上呢?

答案不是徒劳地增加火力,而是增加压力,或者说为烧水人为地提供一个高气压环境,比如说高压锅。

高压锅的工作原理是这样的:利用密封技术,使水在被加热时蒸发的水蒸气始终保留在锅内,以此来达到增压的目的。

当一个高压锅的压力值被设定在4兆帕时,水被加热至沸腾以后,锅内的压力值就是1个标准大气压的4倍,水的沸点会提高到110℃,当压力值设定在8兆帕时,水的沸点就会上升至120℃,以此类推。

所以水能不能加热到110℃以上的关键并不在于加热的火力,而是加热环境的压力值,火力的大小只决定了加热至沸点的速度。

举个例子:我们在使用煤对普通锅烧水时,一公斤煤烧烧所产生的热量可以在5分钟内将锅内水烧到94℃的沸点,如果用两公斤煤加热时,也许3分钟就能烧开。

但是不管使用多少煤,沸点始终不会超过94℃,哪怕是100公斤甚至一顿,这只小锅里的水也只会在达到94℃时沸腾。

下图为家用高压锅,由于它能将水的沸点提高到110℃~120℃,因此用它来烹煮食物时熟得特别快,可见只有压力值得到提高,水的沸点才会提高。

假设我们在这只小锅上加上一个盖子,那么加热效果就完全不同了——锅内的水的瞬时沸点将会上升到96~98℃,这正是因为锅盖的存在,使锅内的压力值有所提高。

可惜的是锅盖并不具备密封功能,因此当锅盖被蒸汽顶开时,压力就下降了,这也是我们说“瞬时沸点上升”的原因。

可见一旦使用了锅盖,不管加热的煤是1公斤还是1吨,锅内的水的瞬时沸点始终保持在96~98℃,煤的多少只决定瞬时沸点到来的时间长短,不会改变沸点的高低,而改变沸点高低的只是那支锅盖而已。

通过改变压力值来提高水的沸点的技术除了应用在厨具上以外,广泛应用于锅炉技术上,比如说航空母舰的蒸汽轮机,驱动它的蒸汽温度能够达到400℃,这就意味着提供蒸汽的锅炉压力值不低于16兆帕。

我们把这类锅炉称之为“超高压锅炉”或者“动力锅炉”,核动力航空母舰上甚至采用“超临界锅炉”,它的最大压力值能达到22.1兆帕,蒸汽出口的温度超过了567℃!

如果没有压力值得改变,那么别说加大火力了,即便用核能来加热,水的沸点也不会超过100℃,因此企图用增加火力来提高水的温度的做法远远不如增加一个锅盖来的简单。

下图为核电站所使用的超临界锅炉,采用超临界压力环境加热水时,能将水的沸点提高的500℃以上。

如果有足够的火力,能不能把水烧到110度以上?

推荐给大家一道初中物理习题:在标准大气压下,加热质量是2kg、温度是20℃的水,水吸收8.4×10′5J的热量,水的温度升高到多少?

由公式Q吸=cm(t-t0)得:加热后水的温度t=Q吸/cm+t0=8.4×10′5J/〔4.2×10³J/(kg·℃)〕×2kg+20℃=120℃

满意吗?其实,结果是错误的。请注意,题中有一个条件:“在标准大气压下”,并不是可有可无的。大家应该知道,液体的沸点与压强有关,压强减小沸点降低,压强增大沸点升高。

对水而言,只有在标准大气压下,沸点才是100℃,也就是说,前面的题目,水的温度达到100℃就会沸腾。而沸腾的特点是,继续吸热温度保持不变,所以,水的温度只能升高到100℃。

那么,要将水的温度加热到120℃以上,只能是增大压强,根据水的沸点与压强的关系,要使水面上的气压达到2个标准大气压以上,日常生活中使用高压锅,工厂里使用的高压锅炉就是这个道理,据说有的锅炉内水的温度可达200℃以上。

并且,由于水的沸点升高,与加热的食物的温度差增大,食物吸热更快,所以,能尽快煮熟饭菜。当水沸腾时,加大火力的方法是徒劳的,不仅不能很快的煮熟饭菜,还浪费能源,同时,加快水分的汽化,会使饭菜很快变干,甚至将饭菜烧糊。

另外,老百姓有句俗话:加火不如加盖,也是这个意思,是劳动人民生活经验的总结。过去没有高压锅,做饭时将锅盖盖严压紧,锅中水蒸气不易泄露,一方面减少了热量的散失,另一方面随着水蒸气的增加,锅中气压也会增大,锅中水的沸点就会增大,更有利于饭菜吸热。

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