純水從0攝氏度加熱到沸騰（假設為100攝氏度）的過程中，每升高一攝氏度所需要的能量是相同的么？

01-04

在看到水壺燒水時，總看到水溫在溫度較低時溫度上漲較快，快沸騰時，溫度上升很緩慢。水從零度到一百度，所需要的熱量是不是均勻的？還是說某個溫度段需要更多的熱量才會繼續提溫？

加熱速度的確不同，原因主要為：

1、水升溫後與環境的溫差加大，丟失熱量的速度變快

2、升溫後水汽化速度變快，丟失熱量的速度變快

3、升溫後熱源與水的溫差減小，獲得熱量的速度變慢

另，糾正一下前面幾位答主的回答。

本題和水的熱容沒有關係，25度與100度下單位質量水的熱容(Heat capacity - Wikipedia)差別不到萬分之一（具體數據有誤，但不影響結論，見下文勘誤），不足以引起明顯變化。

和熵也沒有關係，液體加熱時PV的變化可以忽略，內能的變化可以認為就是焓變

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勘誤：

維基百科中關於水熱容的數據有誤，其數據引自文獻[1]，但在引用過程中將具體數值弄錯了。

原始數據如下圖，水在常溫（300K）下熱容與沸點（373K）處的熱容相差約1%，依然不足以引起明顯的升溫速率變化，但嚴謹起見於此做出勘誤。

參考文獻：

[1] Chase, M.W., Jr., NIST-JANAF Themochemical Tables, Fourth Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data, Monograph 9, 1998, 1-1951.

看了新添加的幾個答案，考慮的都很全面，但是為什麼所用的數據和我查到的不一樣？

我們平時所說的水的比熱是指定壓比熱，包含了恆壓下水由於溫度升高體積變大對外所做的功，水在不同溫度下密度不同，定壓比熱怎麼可能相同？

當然在題主所述情況下，比熱容改變所帶來的影響是次要的，但這並不等於比熱容不會改變。

-----update1.0--------

已經有其他答主 @小侯飛氘貼出數據了，水的比熱在20℃和100℃的時候幾乎沒有變化，所以這條可以劃掉了。另外他還提到水與熱源的溫差縮小導致熱傳遞變慢，這個是我之前沒想到的，現在補充一下。

----原答案------------哈哈哈這個問題我喜歡。像題主這樣會細心觀察生活的人我也喜歡。

先說明哈我並沒有實驗數據或者相關文獻，全部靠猜。如果有大神貼出不同答案並附有數據支持，跟我說下哈我改答案。

其實這是一個很典型的理想模型與實際狀況的區別。

理論上，水的溫度升高一度所需要的能量與它的比熱有關，而比熱與水自身的狀態（溫度壓強等）有關。然而當你真的去燒水的時候，影響因素可不僅僅是熱容而已。

接下來是腦洞時間。

①原本加熱就是不均勻的。

燒水壺的加熱可以看作是一個電阻通電之後發熱過程，但溫度會影響電阻，而電阻又會影響發熱。

②水與外界存在熱交換。

燒水的過程中水也在不斷的丟失熱量（能量），這個可以分成2個主要部分。

⑴與外界的溫差越大，熱量流失地越快，所以99℃的時候會比20℃的時候損失更多的能量，所以熱的慢。

⑵在接近沸點的時候，溶解在水中的各種氣體都跑出來了。當然這一過程也是需要能量的，也就是說接近沸騰的這段時間，加熱的能量並沒有全部用來給水升溫，有部分是被那些氣體搶走了。

關於⑵，應該能觀察到水剛沸騰的時候會比較劇烈，而燒了一段時間之後相較之前會平靜一些。因為水中氣體大多都跑出去了。這也是經常說不要用燒過的開水養魚的原因，因為含氧量低。

暫時就想到這些。我再說一遍，以上內容我並沒有去查實，全靠猜，我只是提供一下思路。

其實很多時候做實驗得到的數據與理論差很多，於是我們就得去找引起誤差的原因，證實之後再修正數據。而這些原因，基本都是這麼猜出來的哈哈哈哈哈_(:з」∠)_

第一的小侯已經解釋的很清楚了。

開始時水的溫度低，無論是表面對流散熱、水和壁面的熱傳導、還是熱輻射都比較低（分別對應牛頓對流定律，傅里葉導熱定律和輻射定律）。在接近沸騰時，加熱面會出現氣泡，加熱面的面積減少，如果固定加熱溫度，則熱流減小。

米是衡量長度的單位，當一個物體從0米增加到100米，每增加1米，它增加的長度是一樣的。

攝氏度是衡量冷熱程度的單位，當一個溫度從0攝氏度增加到100攝氏度，沒增加1攝氏度，它所增加的那個物理量是一樣的呢？

水自身溫度變化ΔT與能量變化ΔQ的函數關係為

ΔQ=C.m. ΔT 和水的比熱容C與質量m的乘積有關

m質量守恆C隨溫度略微發生改變所以首先回答你的問題所需能量略有不同；

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然而C的變化幅度和實際經驗中水溫上升速度的變化並不相符這是由於熱傳遞效率降低了

題目聯繫到加熱快慢即引入時間變數t以及ΔQ/t為熱導率P

P=C.m. ΔT/t 前面答主給出的數據Cm影響相對較小所以這裡主要討論P在溫度上升時的變化

以電熱水壺為例熱傳遞主要發生在溫度為Ts的加熱棒到水溫為T中的熱對流

P=h.S.(Ts-T)

其中h為對流係數與材質溫度流體的流速相關 S為對流接觸面積即為加熱棒表面積

隨著水溫T的不斷升高Ts-T的差距不斷縮小對流係數h也隨溫度以及由此導緻密度變化帶來的流速變化而改變

那麼它們之間到底誰比較強呢O.o 實驗數據證明在題設狀態0-100度的加熱過程中溫差帶來的變化比對流係數變化更顯著

最後加熱棒傳入熱量的速度會因水變熱隨之降低宏觀上來看就是水溫上升速度會越來越慢了

首先肯定要說比熱容的問題，

比熱容變化很小基本可以忽略

溫度高時升溫慢有幾個原因

1 跟周圍環境溫差大散熱快了

2 跟加熱的火或者電熱裝置溫差小了吸熱變慢

3 溫度高了氣化的多了氣化吸熱

4 如果有蓋子氣化使氣壓增大沸點變高，當然題主假設了100℃，這條是水沸騰，不符題意，將就看吧

暫時就想到這麼多，請大神補充。

5 心理作用，用迅雷下片的時候，前邊很淡定，越快要下載完了越著急。

好問題啊，難得一見。

應該是不均勻的，因為水的比熱會變化

是典型的一階曲線。

我真是搞不懂前面的人在幹嘛

https://wapbaike.baidu.com/item/%e6%af%94%e7%83%ad%e5%ae%b9/1752013?adapt=1bk_tashuoStyle=testbk_share=qqbrowserbk_sharefr=lemma

比熱容-百度百科

假設容器絕熱，不考慮水的蒸發。

對了，還要假設水傳熱極好或者加熱極慢，以致於水的各個地方沒有溫差。

水吸收的熱量一部分作為ρvc△t，也就使溫度增加，另一部分是p△v，克服外界做功。其中c為比熱容，這裡視為常數。

要是去掉第二項，或者使之為常數，吸熱是均勻的。

也可以這麼說，△q=t*△s，s是熵，是變數，具體要根據其他量確定。

所以一般來說，吸收熱量是不均勻的。

(如果我沒記錯的話)(尷尬，感謝指正)

明顯不是，推導過程讓我去翻翻筆記。

大學時老師好像講過，忘了。。