水能否烧到一千摄氏度?

水能否烧到一千摄氏度?

贾明子,化学工程,玻尔兹曼门下走狗

我想,题主想问的是,水能不能保持液态烧到 1000 度。如果是这样,那么答案是:

不能。

很多答主根据“沸点随压力升高而升高”从而简单推论,说压力足够高的话,沸点可以超过 1000 度。其实这是一种误解。

请看水的相图(图片来自网上)

我们 i 看到图中深绿色的区域就是水的液态区域。它是不会高于 1000℃而存在的。

在低压下很容易理解,随着压力的上升,沸点会上升。但是这种上升并不是无休止的。当达到水的临界压力以后(大约是 22MPa),水的沸点将不复存在。此时升温并不会导致水的沸腾,当温度超过临界温度(约 650K)时,水会进入超临界状态 - 这是一种非液非气的状态。此时水具有很多气体的典型性质,诸如流动、扩散等等,但是却不会产生气液界面,并且密度更接近液态。

当我们对着某密闭容器里的水加热时,随着温度的升高,水不断蒸发,气压不断升高。在低压情况下,我们会看到气液两相的并存:有着明显的液面。当接近临界点时(亚临界状态),我们会看到液面渐渐模糊。最后当达到临界点的时候,我们会看到容器里的流体突然发生了变化:界面消失了,气液两相不复存在,它们变成了一体,不分彼此。(图片来自网上)

这时候,水就是超临界状态:既不是气体,也不是液体。

当压力极高的时候,水就总是以冰的形式存在(50GPa 以上),无论如何加热都不会使它融化。