极限状态下,水能被烧到1000度吗?


极限状态下,水能被烧到1000度吗?


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极限状态下,水能被烧到1000度吗?


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极限状态下,水能被烧到1000度吗?


水在常压状态下的沸点为100℃ , 不过要注意的是 , 这里说的是常压 , 也就是101Kpa 。 初中物理我们就学过水的沸点与压强有关 , 压强越大 , 沸点就越高 。 题主可能就是因为这句话产生了一些联想 , 如果将压强增加到某一个很高的数值 , 是否能让水的沸点上升到1000℃呢?
其实要解答这个问题很简单 , 我们只需要参考水的相图就可以了 。

水的相图可以描述水在不同温度、压强下所处的状态 。 相图的分析其实也很简单 , 以上图为例 , 当压强固定为101Kpa时 , 作一条水平线 , 那么与不同相线之间交点对应的温度则是相变温度 , 即0℃、100℃分别为水的固变液体和液体变气体的转变温度 。
我们可以看到 , 当压强越大 , 那么作一条水平线你会发现 , 与液相和固相之间的分界线交点对应的温度越高 , 这与我们以前说了解变化趋势一致 , 只是从相图的角度分析 , 我们还能得到一个精确的数值变化 。

如果你仔细观察这个相图你就会发现 , 当温度为374℃时 , 有一个对应的点为临界点 , 那么这个临界点是什么意思呢?
为了便于理解 , 我们假设在一个密封的容器中 , 当水逐渐升温时 , 水会不断的蒸发 , 在蒸发的同时也会有水蒸气不断的冷凝 , 当温度达到我们设定的值时 , 蒸发与冷凝达到一个动态平衡 , 温度也保持不变 。 如果温度继续升高 , 水蒸发的速度也会越快 , 同时冷凝的速度也在加快 , 当蒸发速度与冷凝速度都非常快时 , 我们就会发现一个奇特的现象:液体与气体之间的界限越来越模糊 , 直至浑然一体 , 已经没有气体与液体之间的区分了 。 这种状态的物质也被称为超临界流体 。

超临界流体既不是气体 , 也不是液体 , 是区别于固、液、气的另一种状态 。 但超临界流体具有气体与液体的双重性质 , 既具有气体一样的较好流动性 , 同时也具有液体一样的高密度 。 正因为此 , 超临界流体在工业上有非常广泛的应用 , 例如我国很多火力发电厂就是利用高温高压环境下产生超临界流体水带动发电机进行发电 。

了解了这些概念 , 我们再回到题主的问题 , 水能被加热到1000℃吗?
答案是可以 , 但问题是此时的水并不是液态 , 而是处于超临界流体的状态 , 但需要的压强非常高 , 估计目前也没有谁真的做过这个实验 。
当然 , 超临界流体的温度并不能无限增加 , 当温度压强高于某一值的时候 , 会出现一个反常现象 , 由于水被极度压缩又会以固体的形式存在 。 下图是一张更完整准确的相图 , 蓝色区域表示固体 。 我们可以看到 , 当压强过大是 , 无论温度怎么提高 , 水依旧是以固体形式存在 , 也就是说 , 压强无限大时 , 无论怎么升温 , 水都是冰 。
【极限状态下,水能被烧到1000度吗?】

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