主题：【原创】水的沸点是多少？ -- 橡树村

水的沸点是多少？去大街上问问小学生，小学生们就会告诉你：100度！为什么正么巧是100度呢？人定义的。

Celsius

1742年，瑞典科学家Celsius公布了一套温度的定义，就把水的凝固点定义为100度，把水在海平面大气压下的沸点定义为0度。这样的体系，就是现在的摄氏度体系的雏形。摄氏，就是取的Celsius的音。1744年，Celsius去世，瑞典植物学家Linnaeus就把这个刻度倒了过来，于是，水的沸点就是100度了。另外一套常用的温度体系是华氏度，那个体系下，水的沸点就是212度了。

摄氏度与华氏度的换算

但是水的沸点真的就是100度吗？早在18世纪，人们就注意到了，水在不同的地方，沸点是有区别的。后来人们发现，导致这个区别的，是大气压。气压高的地方，比如海平面，水的沸点就高一点，而在气压低的地方，比如高山上，水的沸点就低，比如我在的地方是约翰内斯堡，海拔1700米的样子，大气压只有海平面的80%，所以呢，水的沸点就低，只有九十几度。于是，要定义这个摄氏度，就需要指定一个压力，所以Celsius定义温度刻度的时候，就指定了需要在海平面的其他下，这个压力现在被称作标准大气压。

这个事情听起来和普通人没什么关系，但是很多人经常会用到这个原理，什么呢？高压锅。炖肉的时候，温度高了，肉容易烂。但是用水加热，使用普通锅，水的温度最高了也就是100度，而在海拔高的地方，水的温度最高才九十几度，这样炖肉就比较慢。怎么办呢？就有人发明了高压锅。提高了压力，水的温度就能提高不少，这样炖肉就快多了。当然了，有人说小火慢炖最入味，那就是另外一回事了。

卡斯特罗推销高压锅

压力增加，沸点就提高，是不是没有限度呢？不是。气体和液体的一个区别，就是分子间的平均距离不一样，气体分子间的距离大，液体就小多了。压力增高，气体就会被压缩，这样气体分子间距离就变小。到了一定的压力下呢，气体之间的分子距离就很小，和液体一样了，这个时候，就分不清楚是气态还是液态了。这个状态，有一个名词，就叫做超临界。听起来很高科技是不是？超临界有很多特殊的应用，现在的确有一些手段需要在超临界下进行。

当水的温度超过了374摄氏度，或者压力超过了218个大气压的时候，就是超临界了。374摄氏度，218个大气压这个点，就叫做临界点。

超临界发电，现在还有超超临界发电，不过就是商业概念了

水的沸点受到压力的影响，凝固点呢？在18世纪，人们认为凝固点不受压力的影响。但是这是因为人们当时的测量精度不够，所能够得到的压力也有限。实际上，水的凝固点也受压力影响，只不过这个影响很小。压力增高，水的凝固点也会略微降低。

压力低到一定程度，温度低到一定程度的时候，气体可以不经过液态成为固体，这个过程叫凝华。这个凝华的温度，是压力越高，凝华温度越高。

把各个不同的压力下水的凝固点，沸点，凝华点画出来，就是水的相图。

水的相图，横坐标是温度，纵坐标是压力。红色区域是固态，浅绿色区域是气态，浅蓝色区域是液态

相图里面有三条线，最下角的那条线是不同压力下的凝华点，随着压力升高上升。上方的是凝固点线，随着压力升高略微下降。右边是沸点线，随着压力升高沸点升高。注意这条线在右上角就中止了，超过了临界点，就是超临界状态了。对了，这两个坐标不是线性的，是对数的。

发现没有，三条线正好交在了一起。这意味着什么呢？这意味着在这个条件下，气液固三相是平衡的，就是说，气体，液体，固体可以同时稳定存在。这个点，就是三相点。水的三相点，是0.01摄氏度，压力611.73帕斯卡。

这个三相点，是水的本身性质决定的，只要保证水的纯度，就不会随着其他的条件变化。这个点也是可以测准的，于是呢，人们就用水的这个三相点来定义温度，取代了原来的温度定义。这样呢，水的三相点的温度就被定义成了273.16开尔文。开尔文是科学工程界使用的温度单位，刻度大小和摄氏度一样，但是零点规定不一样。开尔文表示的温度数值，正好比摄氏度高了273.15度。有意义的温度，用开尔文表示的时候，就肯定是正的。开尔文0度就是绝对零度，所有的物质都不运动的温度。温度不能再低了，所以当年韩寒的某个小说，说冷冻到零下几千度来着，就属于没好好学物理闹的笑话了。

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