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在一般不受外力影響下,水最多只可以到 100 ℃,其後就會汽化成 100 ℃或以上的水蒸汽。但水是有可能超出 100 ℃的!
我想先在這裡介紹一下化學科裡的「理想氣體狀態方程」
理想氣體狀態方程(也稱理想氣體定律):
是描述理想氣體在處於平衡態時,壓力、體積、物質的量、溫度間關係的狀態方程。它建立在波義耳定律、查理定律、蓋-呂薩克定律等經驗定律上。
其方程式為 PV = mRT
這個方程式有 4 個變數:
P = 理想氣體的壓力
V = 理想氣體的體積
m = 理想氣體的質量
T = 理想氣體的溫度
R = 理想氣體常數
可以看出,此方程的變數很多。因此此方程以其變數多、適用範圍廣而著稱。
若我們考慮一密閉容器內,水的質量及容器體積不變,理想氣體狀態方程可改寫成:
mR P
─── = ──
V T
意即壓力與溫度的比例永遠是一個常數,也是一個正比例。
現在我們可以描述水在容器內的情況,當水的溫度上升至 100 ℃時,部份的水就會變成水蒸汽,即水的體積要改變了,但因容器體積不變,所以水的體積又不能改變,於是水蒸汽就造成容器內部的壓力增大,使整個狀態符合上述的理想氣體狀態方程。
當水的溫度上升高於 100 ℃時,同樣的情況仍然繼續發生,於是容器內就會產生高於 100 ℃的水和水蒸汽了。