在什么情况下，水的温度到100度_百度知道
在什么情况下，水的温度到100度
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在标准大气压力下，将水烧开，并保持沸腾状态，此时水的温度是100℃，因为摄氏温标就是以冰水混合物的温度为0°，在一个大气压力下的沸水温度为100°制定出来的。若处于低气压下，沸水温度不能够到达100摄氏度；高于一个气压时，水温可以超出100摄氏度。
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在没有温度计的情况下怎么知道水的温度
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测密度.水标准的密度和温度对照表要你自己找了.而且……要很精密的密度计
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水不是要到100度才变成气态吗
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你可能喜欢锅中水煮铁块，铁块温度能超过 100℃ 吗？
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锅中水煮铁块，铁块温度能超过 100℃ 吗？
【徐余颛的回答(321票)】:
不请自来。实在是看不下去除了 以外的大部分高票答案，尤其实名反对排名第一的按初中、高中、大学物理分的答案中的大学物理部分。
首先按照科学界定义温度：温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式，当两个封闭系统不再进行能量交换时即说明两体系温度相等。温度相等的两个封闭系统不进行能量交换——热力学第零定律。一个标准大气压下纯水的沸点定义为100℃。（沸点：纯水持续变为水蒸气的相变温度）
那么题目很明确1.“一个标准大气压”；2.“绝对纯净的水”；3."一个悬在水中的小铁块"——宏观铁块，以垂线等形式悬在水中，而不是沉在锅底；4."锅底下持续加热（能使水沸腾蒸发），假设水永远蒸发不完"——持续相变状态，恒压开放体系。
以上，在不做非体积功的情况下，根据相变原理可以按照上述定义确认铁块温度不会超过100℃。
当然，可以由非体积功，比如使用电磁炉加热，那么虽然锅有一定的电磁屏蔽，但如果这种电磁屏蔽达不到100%，那么铁块将可能超过100℃。
下面依次反驳几个答案：
1. 什么“量子力学里，这铁块有可能跃迁到太阳又马上跳回来。而且温度本来就不是可观测的力学量，讨论温度太low了吧。” 麻烦答主好好温习一下不确定性原理，在一个宏观体系内根本不适用不确定性原理。（如果说这个铁块只有百纳米尺寸，那么其将不会有温度概念。其次根据不确定性原理就可以知道，如果可能跃迁到太阳又马上跳回来，那么这个铁块的质量该小于多少，根本不可能存在。再其次麻烦好好温习一下边界条件的概念，就算是打比喻夸张，科普也要在不违背基本原理的前提下）
2. “固体物理里，不考虑金属的自由电子气怎么行呢。自由电子气可以碰撞金属晶格的。”自有电子气影响的是热传导，和温度没有关系，温度是一个物质内部各颗粒的平均动能，这里的碰撞都是弹性碰撞，根本不会影响一个统计结果。
3.“电磁学里，从室温到沸水温度下，铁块中原子磁矩和地磁场作用肯定会有热效应吧。热膨胀不会切割磁感线么。”姑且不论地磁场极弱的场强，原子磁矩是导致原子轨道在磁场下分裂的原因，但本身不一定具有磁性，如果不是磁铁，其统计磁矩一般为顺磁性，不会产生热效应。即便是磁铁，麻烦假设一个强磁场而不是地磁场这种。
4.剩下的好好看看题设，至于什么“我反对把沸水看做一个只有100℃的稳定液体”，如果连定义都否认，那么似乎也没什么好说的了。以上答案可以参见任意一本合格的“热力学”教材。比如北京大学的《热力学》，南京大学的《物理化学（上）》等。
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以下回复几条评论:
1."假如有一个很高很长的锅，高到以至于在锅底部的水压已经相当高了。会不会不一样？"和"那爆沸呢？"
答：这两个问题虽然侧重点不同，但有共同涉及的地方，故这里一并作答。首先是前者，理想情况下水压不影响沸点，影响沸点的是水的蒸汽压。但实际上考虑到水蒸气的气体性质，其远不是理想气体，故其沸点还是受压力影响的，尽管这种影响一般情况下可以忽略不计。但事实上如果极端一点考虑一下海水这种夸张的情况，如果在近海底吊着一块铁块，让整个大海都沸腾，那么这个铁块将超过100℃。（ 感谢的帮助，这里未考虑海水的盐效应，而纯粹假设海水是纯水的情况下单独看水压的影响。事实上海水还会因为盐效应会沸点升高，当然这点不符合题设就是了 ）
然后是爆沸，这和第一个问题有共通之处。因为越高越长的锅装着完全纯净的水，越容易爆沸（因为纯净的水没有汽化中心，而且越高越长的锅水压越高，越不容易使得小气泡 ）。那么就容易产生过热水，导致温度超过100℃，铁块自然也超过100℃。但是看一下题设：“锅底下持续加热（能使水沸腾蒸发），假设水永远蒸发不完”，很明显是已经沸腾的状态，而且持续加热，永远蒸发不完，那么基本可以认为是正常沸腾而不是过热水或是过热水平衡被打破的瞬时爆沸状态了。所以答案并未涉及这两方面的内容。
谢谢这些问题的补充。
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再回复几条评论吧：
1.我认为沸水中的气泡，其温度是可以超过100摄氏度的。举个极端的例子，郭下某点用1000摄氏度的高温加热，则局部不可避免地存在几百摄氏度的水蒸汽，而其与水的热交换又不会在瞬间完成。
回复：液化气火焰的温度大概1400℃，有兴趣的话拿家里的液化气烧一壶热水，顺便测测正常沸腾时水内的温度即可。（PS：实验室为电子温度计校准使用的就是这一方法）
2.过热水随便超过100摄氏度，我们实验室经常用120度的超纯过热水研究临界课题，能稳定20分钟以上，就是在标况下! 你可以多去学学过热液体的理论，过热水在实验室很常用
回复：关于“过热水”的问题我在回复“爆沸”时就已经作答了。如果贵实验室能在标况下做出一个沸腾状态下的120℃过热水，那么我建议你将其写成一篇完整的论文投稿Nature来解救一下我这样被陈旧理论束缚的人。
【李啊的回答(430票)】:
热力学第二定律：不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。
——克劳修斯表述
另外，好几个回答连“温度”的定义都没搞清。
温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式。少数几个分子构成的系统，由于缺乏统计的数量要求，是没有温度的意义的。
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没想到这个问题竟然还有争议，尤其是那个匿名高票答案，我都要被气哭了。宏观低速问题上，扯什么量子力学全都是放屁！
还有那些纠结各种细节的人，锅底的热辐射啊，表面张力引起的蒸汽温度升高啊。一开口就暴露了自己没学过工程的事实。你们扯的这些热传递，比铁块和水之间的传热速率低了不知道多少个量级！完全可以忽略——我说可以忽略的意思不是说数字很小可以忽略，而是说这些现象根本就影响不了铁块的温度。传热不是瞬时的过程。最后铁块达到的是一个动态平衡！懂不懂动态平衡！
严谨不等于钻牛角尖。总有些人喜欢把问题无限复杂化，来显示自己的高大上。却不知道，现代科学最基本的方法就是简化并抽象出问题的本质。有的人真是缺乏最基本的科学素养。
【禾士正的回答(9票)】:
纯净水小心啊，会爆沸，危险
另外如果是电磁炉的话，铁容易被加热超过100
【drivercn的回答(7票)】:
想当然的回答一下，热烈喷我吧吱友们！
如果你能统计到小数点后很多位，那么我认为可以超过100度。
1 沸腾状态的水内部会因气化产生很多小气泡，气泡中的水蒸气温度可超过100度。
2 来自锅底的热辐射会间接给铁块加温。
如果铁块的温度超过100度，那么铁块表面会和锅底一样产生大量气泡，因为水会在金属表面加速气化。可惜这种观测用人眼来看可能看不清楚。
【喵了个汪的回答(40票)】:
某日.老师在课堂上想考考学生们的智商,就问一个男孩：“树上有十只鸟，开枪打死一只，还剩几只？”
男孩反问：“是无声手枪吗？”
“枪声有多大？”
“80—100分贝”
“那就是说会震的耳朵疼？”
“在这个城市里打鸟犯不犯法？”
“您确定那只鸟真的被打死啦？”
“确定。”老师已经不耐烦了，“拜托，你告诉我还剩几只就行了，OK？”
“OK！鸟里有没有聋子的？”
“没有。”
“有没有关在笼子里的？”
“边上还有没有其他的树，树上还没有其他鸟？”
“有没有残疾或饿的飞不动的鸟？”
“算不算怀孕肚子里的小鸟？”
“打鸟人眼有没有花？保证是十只？”
“没有花，就十只。”
老师脑门上的汗已经流下来了，下课铃响起，但男孩仍继续问：“有没有傻的不怕死的？”
“都怕死！”
“会不会一枪打死两只的？”
“不会。”
“所有的鸟都可以自由活动吗？”
“完全可以”
“如果您的回答没有骗人，打死鸟要是挂在树上没掉下来，那么就剩一只；如果掉下来，就一只不剩。”学生满怀信心的回答。
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网上有很多像本题这种针对常识性知识的提问，其讨论价值完全只在问题本身。
看得出来这些题主很喜欢看到众学霸们发掘自己出题背后的深意。
以前我也曾像上面小明这样，当时老师说我抬杠我还不服气，自以为想得有深度。
现在想想，应该是“中二病”吧。
【梁秋实的回答(23票)】:
先回答：可以超过100℃
首先题目中铁块大小不确定，我就默认它是既不太大也不太小的铁块， 也就是说这是一个宏观问题，所以不能用量子力学来解释，所以反对了一下那个用量子来解释的答案。
同样反对高票
的答案，他只说热力学第二定律，并且因为沸水100℃，并且铁包围在沸水中，所以铁不能超过100℃。但是他忽略了一些东西，就是铁块所处的环境并不是稳定的100℃，
注意水底下有热源的，
水是不断沸腾的，
水蒸气是不断产生的，
水蒸气是可以接触到铁块的，
铁块接触的温度是可以超过100℃的，
所以铁块是可以超过100℃的。
我并不对热力学第二定律，但是我反对把沸水看做一个只有100℃的稳定液体。
就酱┑(￣Д ￣)┍
【高亚飞的回答(8票)】:
我感觉这个问题很适合我来回答，小弟大学物化重修了两次，第二次重修学的非常认真，后来考了90多分，这道题我感觉是物化里的基础题。首先要知道，热能不会由低向高传播，而金属的热量是由水传播过去的，由于水的最高温度是100摄氏度，所以金属的最高温度只会小于等于100摄氏度。
【孙盟的回答(5票)】:
好多人都忘了或根本不提过热液体，尼玛这是物化中和很多实验室最基本知识之一啊。。。
我们实验室以前经常纯水加热过热到120摄氏度以上，维持能超过10分钟不沸腾。而且不好意思，就是在恒压恒温操作间进行的，101.3 kPa和 25.0摄氏度，气压误差正负0.05 kPa，气温误差0.1摄氏度。。。好几次超过130摄氏度，但维持时间短了好几分钟。仅仅靠个人获得的信息，国外就有实验组获得过标况下 170摄氏度维持一段时间。什么网络上常压下过热水200度以上的可能有，但持续时间肯定不会久
【潘泽华的回答(13票)】:
如果根据我的常识来看的话，锅中水煮铁块，铁的密度比水的大，所以铁块会沉入水中，与锅底相连。此时应当可以看做铁块是铁锅的一部分，然后铁锅要使水的温度上升到100℃，自身应当要高于此温度吧。所以我认为（沉入锅底的情况下）应该是会大于100℃的
【windud的回答(92票)】:
初中物理：水在标准大气压下的沸点是100度，所以铁块温度最多达到100度。
高中物理：纯净的水易出现暴沸现象。即水的温度高于100度后再突然沸腾。水温高于100度这锅水还是可以保持在亚稳态不沸腾的。这种情况下铁块温度可以高于100度。
大学物理：可考虑的因素太多了...
你可以从热力学/电磁学/固体物理/量子力学多种角度看待这个问题，得到完全不一样的回答。
实际生活里一般初中物理就够了。
趁着上课前随手一答，有错晚上回去再修改。
欢迎指正。
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欢迎如此多的抗议。。
关于大学物理部分的争议似乎很多。
我就再简单解释一下吧。
首先，有两点需要强调。
1）【可考虑的因素太多了..】
我列举的是当时我觉得可以考虑的因素。这些因素并不违背题目中的已知条件。而且，我提到的这些因素可能有少部分对温度的确没有影响。
不过，也还有一些因素我之前没有提到的实际也可以影响铁块的温度。比如，上升的大气泡对铁块做功的影响。如果我们有太平洋那么大的一锅水，某艘潜艇或者军舰就是那个“铁块”，那么一个巨大的气泡可以让潜艇和军舰剧烈抖动甚至这段。考虑一下其中重力势能做了多少功。
2）如果你看不明白我这里关于大学物理部分的解释，不妨试着去想一下，在不违背已知条件下有哪些方法让铁块的温度不等于100摄氏度？
想一想你学过的那些物理课。
【大学物理】部分的解释。
这次顺序反过来。从热力学开始到量子力学。
热力学的方法其实是最可靠的。
球形水团百分之百可以改变一个标准大气压下水的沸点。在地面上，水表面的曲率半径是无穷大（因为水面是平的），表面张力没有增加到水上。但是球形水团的的曲率半径等于水团的半径，用微元法就能求出半径和表面张力压强的关系。定性地说，水团半径越小，沸点越高。
其实，从表面能的角度更容易理解。水团越小，表面能占比越高，要将水分子蒸腾出液面所需要的能量越高，于是沸点越高。
热力学方法对铁块温度的影响是可以精确计算出来的。一个足够精确的温度计可以测量出这个细小的温度变化。
电动力学相对论效应也是比较靠谱的方法。但是对温度的改变已经不好精确的计算了，但是依然可以很容易估算。
我不知道热辐射/辐射温度计这两个概念大家了不了解。
，thermal radiation ，物体由于具有分子热运动而辐射的现象。辐射温度计就是通过基于测量热辐射的温度计。黑夜里热辐射眼镜还可以帮助发现恒温动物。
好，试想，当这锅水以0.99倍光速远离我们会发生什么？相对论性的多普勒效应（Doppler Effect）。更确切地说，热辐射谱红移。热辐射温度计很快就会测量到铁块温度下降。
假如这锅水冲着我们飞来，那温度看能会显示相当得烫。速度够快的话，热辐射甚至可以移动到可见光波段，铁块变得“红热”（~800摄氏度）。如果速度非常快的话，我们还可以看到“白热”的铁块（~1500摄氏度）。
我们同样可以从微观层面来分析相对论效应的影响。温度温度是分子平均动能的标志。还是那锅飞速移动的水，假设沿着x轴运动，如果你还记得洛伦兹变换的话，你很容易发现相对论效应会让x轴方向的分子速度分布变化，于是分子平均动能也改变了。
来，咱们继续。电磁学方法是最不要脸的！
一锅水放在太阳下边晒边加热，铁块温度会略高于水温100度。只有太阳辐射还在，铁块和水永远无法达到热平衡。
如果觉得太阳不爽的话，可以试试微波炉，轻轻松松过百度。
【警告！危险实验 请勿模仿】
题主没说要用火的热传导加热了吧？辐射可是三大加热方式之一呢。
固体物理。
之前答案里提到的可能还真的不会改变温度呢！不过也有其他方法啦。
铁块是个好东西啊，如果你玩过磁铁就知道了。
通过磁能的变化为铁块加热很方便的。看不懂这句话的可以把其视为微波炉加热，只不过铁磁性让我们可以更方便地办到而已。可以不用微波炉里频率那么高的电磁波了。自制电磁铁什么的都行（地磁场还是太弱了，但真的可以有点作用..）。
电子气撞击晶格影响的是热传导，所以这个因素的确不会直接影响温度。
然后到喜闻乐见的量子力学了。
虽然一开始就知道会有人疑问，但还是没想到直接就开喷了。。
真的很想重新开一题解释一下量子力学的退相干/测量/宏观表现呢。本科时遇到的第一位导师正好就是研究退相干理论起家的。
说量子力学不能用于“宏观物体”的，唉，真是够了..
tell me, 什么是“宏观”？要是你能用一串物理量定义“宏观”，说这个时候不能使用量子力学，别掖着，赶紧发表了，又是学术界一颗新星。
再告诉我，量子力学里有物体这种东西吗？
Everything is a state. Everything is a vector.
然后，似乎很多人也不太理解测量在量子力学的意义。
我就讲一句话：当不测量这个量子系统时，在位置空间里，铁块处于所有态的叠加状态，铁块无处不在。说太阳那么远太夸张了，但是把这锅水塞到关着某只猫的的小黑屋里，应该就很容易理解了吧。那块铁有可能正在某只蠢猫的肚子下面。。
Everything is a state.
但温度真的不是一个观测量，也不能像求平均能量一样求平均温度。虽然不知道是多少度，但肯定不能说铁块是100摄氏度..
没错，当你看着它的时候它是100摄氏度，但当它被放在小黑屋里时，我们就不能再这样说了。
累了，还有疑问/争论的话周末再来补充
然后，我一向欢迎纠错的，请别客气
最后，不太喜欢别人趁我没时间来补充回答的时候攻击，以至于我不得不暂时匿名。上知乎又不是吵架，请温和一点好吗，先行谢过了 ；）
【何江奇的回答(4票)】:
铁块不会悬在水中
【核桃的回答(5票)】:
少年我给你推荐个高压锅吧
【没有人的回答(5票)】:
可以，烧水时放入温度高于一百摄氏度的铁块即可
【丁浩的回答(7票)】:
不得不说热力学第二定律确实没错，当年我也是被克劳修斯虐哭的人。所以铁块的温度不能高于水的温度同意。
但是这不能得出铁块不能高于100摄氏度的结论啊。
谁说1个大气压下，水就不能超过100摄氏度的？就不能有过热的亚稳态了？
虽然很难实现，但是谁让这是纯水呢，要是微波炉加热就更完美了。虽然很难实现，但是谁让这是纯水呢，要是微波炉加热就更完美了。
其实这里的情况可以用到热力学的知识来说明一下，下面开始贴课件：
这是实际的P-V的等温曲线：
然后范德瓦尔斯利用他自己处理气体的那一套来处理这种情况，就有了下图：然后范德瓦尔斯利用他自己处理气体的那一套来处理这种情况，就有了下图：
废话这么多就是说上图J到N那块儿曲线是扯淡的，和实际不符合，所以老范就不要了，直接从A画到B，来了个直线，这就是我们那个气液保持恒温的地方。废话这么多就是说上图J到N那块儿曲线是扯淡的，和实际不符合，所以老范就不要了，直接从A画到B，来了个直线，这就是我们那个气液保持恒温的地方。
但是这里没说A——J和B——N有问题啊。但是这和实际的不一样啊。
所以老范说：这丫的是个亚稳态，一般情况下得不到的，要不我给你算一下。
最后，欢迎大家就热力学的问题来找我讨论，虽然上学期被坑惨了。最后，欢迎大家就热力学的问题来找我讨论，虽然上学期被坑惨了。
其实过热水的应用很多，杀菌就是一个
百度上一搜一堆。
本来想去YouTube上找一下有没有过热水测量温度实验的。只找到一个加热到200度的水爆沸的实验，效果不好就不截图了。本来想去YouTube上找一下有没有过热水测量温度实验的。只找到一个加热到200度的水爆沸的实验，效果不好就不截图了。
思路有点乱，大家请见谅。
晚上偷偷翻墙出去，校长又要不高兴了，睡觉去了。
【知乎用户的回答(1票)】:
铁块不会超过100度。
根据傅立叶导热定律
热流密度= -1x 温度梯度
当铁块的温度上升到水温的时候，温度梯度为0，热流密度为0，也就是说此时就没有热量交换了，任何一方的温度高出另外一方，热量就会逆向流动。
最后的稳态就是二者温度持平，100度。
【知乎用户的回答(1票)】:
水「里」不可以
但是水面以上可以
这是「煮饭」和「蒸饭」的区别
大家都知道蒸饭比煮饭更好吃
因为煮饭是在水「里面」，温度最高才100度
而「蒸」是用水蒸气，水蒸气的温度可以超过沸点（我就不说100度了，因为有海拔和气压的差别）
【鸢尾若的回答(1票)】:
铁不能吃，煮了也不能，题主别想太多了。
【黎明的回答(1票)】:
这叫水浴加热，不能超过100度
【thamrin的回答(1票)】:
余华在《活着》里面写过这样的桥段吧，那时生产队吃大锅饭时砸锅铸铁，用水煮了一个多月，没有变化，有一天水干了，煮出铁锭了。
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