100度的水燙還是100度的油燙?為什麼?

Ai機器人XO


很多人接觸過這樣一個問題:一千克鐵和一千克木頭,哪個重?這個問題經常被用來當作腦筋急轉彎來逗樂子。如果問這樣一個問題:100攝氏度的水和100攝氏度的水蒸氣,哪個熱?這個問題和上一個問題有一些類似,要回答這樣的問題需要弄清楚其中涉及到的物理概念。

兩個物體哪一個重?“重”在物理學上指物體受到的重力,物體受到的重力等於物體的質量乘以所在位置的重力加速度。兩個質量相等的物體在同一位置所受到的重力是相等的,不論是不是同一種物質。100攝氏度的水和100攝氏度的水蒸氣,哪個熱?在物理學中也能用一個物理量去反應熱還是不熱,這個物理量就是溫度。簡單地說,溫度是物體冷熱程度的反映,溫度高的物體就要比溫度低的物體熱。這樣的話,100攝氏度的水和100攝氏度的水蒸氣應該是一樣熱。

如果問100攝氏度的水和100攝氏度的油,哪個燙?這個問題就麻煩了,因為“燙”不是一個科學上的概念,物理學上能夠用溫度去衡量熱,卻沒有一個物理量能夠去衡量燙。從字面上看,“燙”側重於人的感受,燙能夠反映物體的高溫有可能對人造成的傷害。

人可以被100攝氏度的水燙傷,也可以被100攝氏度的水蒸氣燙傷。同是100攝氏度,燙傷的結果卻不一樣,被100攝氏度的水蒸氣燙傷後果往往更嚴重一些。這是因為100攝氏度的水蒸氣要釋放熱量才能變成100攝氏度的水,這就意味著接觸到人體後,100攝氏度的水蒸氣要比100攝氏度的水能夠釋放更多的熱量。

人之所以能夠感到燙,就是因為熱量從高溫物體轉移到自己身上。一般而言,熱量轉移得越多越快,人就越容易被燙傷。水和油同是100攝氏度,它們和人接觸後釋放出的熱量卻是不一樣的。一般而言,水傳給人體的熱量要比油傳遞的熱量多,因為水的比熱容比較大,1千克的水溫度降低1攝氏度大約能夠釋放4200焦耳的熱量,而油只能釋放1800至2400焦耳的能量。相比較而言,100攝氏度的水要比100攝氏度的油更容易讓人感到燙。


刁博


100度的水燙還是油燙呢?很多回答說水燙,我覺得考慮得並不全面,結論很可能是錯誤的。

為了回答的完整性,先說說為啥很多回答說水燙,根據就是初中物理的一個小知識——比熱。所謂比熱就是單位質量物質升高一攝氏度吸收的熱量,水的比熱很大,是4.2 kJ/(kg·℃)(真的很大啊,常見物質比水比熱大的東西很少,所以喝熱水碳排放很高的,哈哈)。而我們常見的油的比熱見下表:

可見大部分食用油的比熱也就是水的一半,也就是說理想狀態下同樣質量的水和食用油,從100℃降到45℃,水釋放的熱量肯定更大!因此從這個角度來看100度的水比100度的油更燙!


但這個說法有個嚴重的缺陷,就是沒有考慮熱量的散失,也就是做了一個理想假設,就是這些油或者水釋放出來的熱量都用來“燙”了!其實就算是褪雞毛這種整體浸泡進高溫液體中的方式也有相當的熱量散失。

水還是油,哪種更燙?一定要考慮熱量散失!100℃的油和水放在常溫下,哪種熱量散失更快呢?為了更形象地說明這個問題,先來講講過橋米線的傳說。

相傳,清朝時滇南蒙自市城外有一湖心小島,一個秀才到島上讀書,秀才賢慧勤勞的娘子常常弄了他愛吃的米線送去給他當飯,但等出門到了島上時,米線已不熱了。後來一次偶然送雞湯的時候,秀才娘子發現雞湯上覆蓋著厚厚的那層雞油有如鍋蓋一樣,可以讓湯保持溫度,如果把佐料和米線等吃時再放,還能更加爽口。

覆蓋了一層油的雞湯為啥比熱水更容易保溫呢?是因為那一層油一定程度上隔絕了熱水的熱量散失。熱量散失有三種方式,傳導、輻射、對流,如果只考慮這三種方式,水和油差別不是太大,比熱小的油會降溫更快。但日常生活中的熱水降溫,很大一部分來自於蒸發吸熱!熱水蒸發成的蒸汽溫度高於周圍環境,蒸發需要的熱量不可能是從周圍環境中吸取的,只能來源於熱水本身。熱油雖然也有蒸發,但蒸發速率比水低得多。因此泡米線的雞湯,由於浮在水面的油阻礙了水的蒸發,起到保溫作用。


回到問題,問那個更燙,100度的水還是100度的油,應該不僅是個科學問題,還是個生活經驗問題。場景應該是這樣假設的,同樣溫度(100度),同樣質量(50克,也就是一兩左右,普通茶杯的四分之一)的熱水或者熱油潑濺(不是手泡在裡面)到人的皮膚上,接觸面積相同(大概100平方釐米左右,也就是巴掌大點地方),哪個傷害更嚴重?首先這部分液體不會整體長時間停留在人體上,而是瞬時接觸後大部分脫離接觸,剩下的會導致燙傷。其次人體的應激反應還會迅速甩動被燙部位散熱,一個是甩掉更多液體,另一個是促進蒸發。因此熱油比起熱水來和人體皮膚更加親密,附著時間更長,加上熱油蒸發量少,很可能更燙。當然這只是猜測,需要驗證。



說了半天,最後也沒說清楚具體是油更燙還是水更燙,因為我也不知道,等待高人的實驗來驗證吧!不過有一點我可以負責任的告訴大家,一旦被燙,憑空甩,吹氣啥的都不好使!用涼水衝,大量的涼水衝,時間還要足夠長,一般的小燙傷也必須十分鐘打底!


知識與見聞


100度的水和100度的油,溫度相同,所以顯然是一樣的“燙”。溫度就是冷熱程度的量度,一樣的溫度,冷熱程度肯定相同。其實究其微觀機理,是分子原子的運動程度。溫度越大,這種運動越激烈,越無序。我們感到燙,是一種疼,是外界分子原子強烈的與你手指上的分子原子對撞。

但是我們還要考慮此時的實際情況。現實中,水的溫度一般很難達到100度,它很可能90多度就沸騰了。水沸騰時會有一部分水變成水蒸氣,這個過程是一個放熱過程。而油可以高達幾百度,而且不會發生和水一樣的相變過程放熱。所有實際上如果同樣的100度的水和油不小心濺到你的皮膚上,油造成的傷害要比水造成的傷害嚴重。


科學大爆炸OS


100攝氏度的水和100攝氏度的食用油,我們無法用身體去感受它們的溫度,但是我們卻可以體驗生活中不同物體帶給我們的溫度感受,從而說明問題的本質。

炎熱的夏季,公園裡有一個木凳子和一個鐵凳子,在太陽的暴曬下都很燙,當我們一屁股坐下去就會發現鐵凳子比木凳子更燙。雖然都在太陽的暴曬下接收到同樣的熱輻射,顯然鐵凳子的溫度感覺更高一點。這是因為這兩者材質不同,比熱容不一樣。

之所以木板凳沒有鐵板凳燙,就是因為在太陽均勻照射下,木板凳由於比熱容大,在同等時間下溫度升高得慢。

這裡除了要考慮比熱容的問題,還需要考慮到熱傳遞問題,板凳的熱量傳遞給屁股,我們才能感受到溫度。人體要想感知到外界的溫度,必然存在一個熱量傳輸的過程。只要存在溫度差,熱量就會源源不斷地從高溫物體轉移到低溫物體,熱傳遞就是熱量轉移的過程。熱傳遞分別以熱輻射、熱對流、熱傳導三種方式進行不同。

結論:

標準大氣壓下,100度的水會沸騰,100度的食用油不會沸騰。水沸騰會產生水蒸氣,不過這裡可以不用考慮水蒸氣。同等溫度、同等質量的油和水,油所包含的熱量更低。它們從鍋中濺起時,由於水比油的比熱容高,同等條件下,油的溫度下降得比水更低一點。此外,由於摩擦係數和粘度不一樣,當鍋中濺起的水和油從手上分別流過時,水和油在皮膚上的流動性存在差異,由於是短時間接觸,影響可以忽略。如果是長時間接觸,就需要考慮到水的蒸發,以及水和油的流動性差異。它們與手接觸時,主要考慮熱傳導過程,水傳熱給手的能力顯然更強一些。              

基於此,同樣是100攝氏度,一定量的水和油分別與皮膚接觸,如果接觸時間是一樣的,顯然水感覺更燙手一些,因為水在短時間內傳遞給人體的熱量更多一些。憑經驗就知道,雖然溫度很高,但與皮膚接觸時間短,並不會造成燙傷。不過,不建議去嘗試。[捂臉]




稻花香的那些年


從溫度上看兩者都很燙,但是由於油和水有著不同的比熱容,在接觸人體的時候熱傳導速率不同,水由於比熱大降低一定溫度釋放熱量更多,所以100℃的水會更燙一些。

這個問題涉及兩個物理概念:比熱容和熱傳導,和一個生物學問題:燙這種感覺的產生過程。比熱是指沒有相變化(固液氣三態變化)和化學變化時,1kg均相物質溫度升高1K所需的熱量,水的比熱容是4.2*10J/(㎏·℃),是指讓1kg的水溫度上升1℃需要的熱量是4.2*10J,而油複雜一些,因為油太多了,從汽油那樣的輕油到柴油甚至更重的油,它們主要的組成物質是烴類物質,輕油碳鏈短易揮發,重油碳鏈長性質凝滯不易揮發,還有植物油脂包括我們吃的各種油,組成的物質主要是不飽和脂肪酸和甘油化合而成的化合物,植物油的比熱在1.8-2.4*10J/(㎏·℃)之間,礦物油由於組成物質碳鏈比植物油輕,它們的比熱更低一些。通過比熱可以知道同等質量的100℃的水和100℃的油,雖然溫度是一樣的,但是肯定還是油吸收的熱量更多。

熱傳導主要是對流、接觸、輻射等方式,手上沾了熱水或者熱油,屬於直接的接觸,最後水和油的溫度都會降到體溫,或者稍微再低一些,因為蒸發也會散失一點熱量,由水的比熱可以知道,水降到體溫散發的熱量更高;最後是燙這種感覺的產生,燙是因為物質的熱量迅速地傳導給人體,皮膚表層的神經末梢受到的刺激較為強烈迅速地做出反應,組織為了降溫使組織的毛細血管擴張,增大血液流量以帶走更多的熱,毛細血管擴張會導致皮膚變紅,而毛細血管壁薄這個過程中會有很多體液滲出就造成腫或者起水泡,而組織的劇烈活動刺激到痛覺神經,人又感覺到十分的疼痛。而這個過程和手接收的熱量關係密切,單位時間內熱量越多,人體反應就越劇烈,而水的導熱比油好,如果是同等面積的皮膚接觸油的話,接觸時間也相同,水會造成更嚴重的皮膚應激反應。

從這些數據上看,100℃的熱水應該會造成人更強烈的痛覺,但是這個溫度下油無疑也很熱了,接觸也可能造成燙傷,而且多數油的沸點比水高,如果都是沸騰狀態下,兩者造成的傷害則是油更強烈,所以古代守城有潑熱油的手段。


來看世界呀


溫度其實是力學中的一個載荷,我們叫它溫度載荷,主要是熱脹冷縮引起結構內部應力的變化。我也曾寫過多篇關於熱應力的文章,有興趣的可以檢索一下。所以,我對這個問題也有自己的答案。這個問題中,水和油雖然都是100攝氏度,但是由於對流換熱係數的不同,單位時間內傳遞的熱量有差異。單位時間內,傳遞熱量多的,人體會更快的感覺到燙。那麼,到底是水還是油呢?


1、溫度是什麼?

發現一個奇怪的問題,儘管回答的人較多,但是都沒有明確給出溫度到底是什麼,可能是覺得溫度太基礎了。但是,如果不知道溫度是什麼,那麼可能無法繼續下面的熱量傳遞。


要知道,溫度其實是我們人為定義出來的。早期的時候,人們覺得溫度高的燙人,溫度低的凍人。科學家為了衡量,就定義了一個溫度標準。沸水對應的溫度是100℃,冰水混合物對應的溫度是0℃,這是攝氏溫標的定義。一年四季的溫度變化,是我們最直觀的感受,如下圖。

上圖中,出現了另一個溫標,華氏溫標℉,這也是一個較為常見的溫標,主要是美國人在用。此外,在學術上,著名的溫標是開爾文溫標,也叫熱力學溫標K。除了這些溫標外,還有其他很多的溫標,如下圖,它們之間都有轉換關係。

說到開爾文溫標,這裡不得不要提一下,絕對零度就是K=0對應的溫度。實際上,這個絕對零度一直是神一般的存在,只可仰望,無法企及。我曾經在某大佬關於絕對溫度的問答跟了一貼,說的是“如何測量絕對溫度?”結果引來一堆人攻擊。事實是,既然無法實現,當然也就無從測量了。

回到正題,絕對零度其實是物體內部粒子靜止時候表現出來的溫度。宏觀上,物體可以靜止、可以運動。在微觀上,組成物體的粒子始終處於運動的狀態(上圖),有運動就有能量。宏觀角度來說,粒子運動表現出來的能量,就是物體的內能。內能的一個衡量,就是溫度。所以,溫度宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上表示物體內部分子熱運動的劇烈程度。


2、傳遞熱量的時間如何衡量?

既然溫度是衡量物體內部分子熱運動的,那麼只要溫度相同,不同物體內部的分子熱運動應該都是接近的。我們如果用儀器來測量題主所說的100℃的水和油,得到的溫度顯然都是100℃。但是,如果你細心,且用的溫度計是基於熱傳導原理,那麼你應該會發現溫度計升溫的速度不一樣。也就是說,不同的材料(液體),熱量的傳遞是不一樣的。


前幾天,我剛計算過沸水煮密封玻璃瓶,裡面用到了一個物理參數,沸水的對流換熱係數是2500w/m2k,這個數據表示單位面積內,溫度變化1K所傳遞的熱量。而空氣的對流換熱係數約8w/m2k,非常小的一個數據。這也就意味著,同樣的100℃,水和空氣中的物體,升溫的快慢會有顯著的差別。對流換熱係數越高,代表著熱量的傳遞速度越快。這個係數與溫度和流速密切相關,也不是一個正比的關係,如下圖。


100℃的時候,油還沒有開始沸騰。通過查閱資料,油類的對流換熱係數在50-1500之間,遠低於水的對流換熱係數。這也就意味著,同樣的物體浸入100℃的水和油中,在水中的物體溫度上升更快。

人體感覺到燙,就是由於熱量傳遞到人體後,單位面積內的熱量超過了人體承受的範圍,人體局部溫度過高。相同的情況下,在100℃的水中的人體,溫度上升更快,熱量傳遞更快,所以更早會感覺到疼痛,表現的結果就是,更疼。


3、總結

相同的條件下,水和油的對流換熱係數級別不一樣,水的對流換熱係數要遠大於油的對流換熱係數。物體在水中熱量的傳遞更快,溫度也就升的更快。以人體來說,人體在水中會更快感覺到燙人,表現出來的結果就是100℃的水更“燙”。


力學Nerd王小胖


都別爭了,絕對是100攝氏度的水更燙

第一。兩隻手質量差不多,所以m手1=m手2。初始溫度和最後的溫度相同,所以t1=t2。因此,Q水/Q油=C水/C油,因為C水>C油,所以Q水>Q油,放到水中更燙手

第二。如果考慮水蒸氣的熱度,那麼事實上你根本不用放進去就會感到燙手,然後心理的機制就會立刻起作用,把這種燙手的程度放大到比油更大的效果。

好啦!話不多說了。肉熟了。可以吃了!



二哥的每一天


比較的條件:如果同一個地點的同樣100℃的水和油(不同溫度的物質無從比起,不同地點海拔、氣壓不同,液體的沸點不同,這裡的油指普通的菜油或色拉油,不是柏油),而且水和油的“量”是一樣的“少"(同樣的體積,不是重量,因為同樣重量或質量的油在體積上比水要多很多,而且如果同是一立方米的東西的話,那基本就燙熟了),又燙在同一個人的同樣部位(不同的人、不同部位的皮膚對燙傷的反應是不一樣的),然後用了同樣多的時間脫離了水或油(脫離燙傷物的時間越長,燙傷越嚴重)比如10秒。\r

結論:水的燙傷嚴重(呵呵,脫離了很多人的直覺了吧!)。因為水的比熱大,同樣少量的液體,水的比熱是非常大的,要高於油1倍左右。所以如果接觸時間在10秒左右,熱水釋放出的熱量比油要多,所以就燙得重了。\r

如果接觸時間是1秒鐘,那就是差不多的燙傷了,因為時間太短,兩種物質釋放出的總熱量類似(水和油在燙了人以後還很燙呢)。\r

結論是:比較的結果是水一般燙得重,至少不會比油燙得輕。




龍爺2020


我是 80後老申,很榮幸回答你的問題。

水和油都是液體,它們的沸點、密度、吸收的熱量都是不一樣的。

質量相同的水和油升高相同的溫度它們所吸收的熱量不相同,公式如下:

Q=cm△t

質量相同、升高的溫度相同,水的比熱大 ,水吸收的熱量多,100度時,水已經沸騰了,而油頂多有幾個泡;

所以當所有其他參數都一樣的話,被100度的水和100度的油燙傷,感官上沒什麼區別,但水的破壞力更大,手受到的傷害更嚴重!

平時的生活中要多注意,不要出現小意外,得不償失,特別是家裡有孩子的,更應該注意。


80後老申


答案:100度的水比100度的油燙,給人造成的燙傷更嚴重。

溫度是什麼?究其微觀機理,是分子原子的運動程度。溫度越大,這種運動越激烈,越無序。人觸碰100度的水或是油,很容易被燙到,這時第一個反應是感覺到疼。從物理角度看,是外界分子、原子強烈的與你手指上的分子、原子對撞。燙傷主要是物質釋放熱量,而人體吸收過多熱量造成的。

不同的人、不同部位的皮膚對燙傷的反應是不一樣的,所以我們這個題目的前提是假設同一個人、同一個部位,去實驗、去判定:100度的水燙還是100度的油燙?為什麼?

一、沸點

在標準大氣壓下(101.325kPa),純水的沸點為100℃;在常壓下,水沸點為99.975攝氏度。所以在這個題目下,水是達到沸點的,變成部分水蒸氣、部分100℃的開水。同時水在達到100度後,要繼續吸收熱量才能轉化為水蒸氣,所以水蒸氣的熱量多一些。同時由於水蒸氣流動性更好,所以100度的水與身體接觸更快。

而油的沸點不是固定的,通常食用油的沸點一般都在200℃以上。其中花生油、菜子油的沸點為335℃,豆油為230℃。所以這個題目下,油是沒有達到沸點的,是液態的,所以與身體接觸比水慢。

二、比熱

因為水的比熱大,相同溫差傳熱量大。同樣少量的液體,水的比熱是非常大的,要高於油1倍左右。所以人在觸碰100度的水時,水散熱能力更強,給人造成的燙傷更嚴重。

三、導熱係數

水在100℃ 時,導熱係數是0.683W/m.K。水的導熱比油好,如果是同等面積的皮膚接觸油和水的話,接觸時間也相同,水會造成更嚴重的皮膚應激反應。

四、接觸時間

如果接觸時間是1秒鐘,那就是差不多的燙傷了,因為時間太短,兩種物質釋放出的總熱量類似。

如果接觸時間在10秒左右,100度的水釋放出的熱量比油要多,所以就燙得嚴重了。

結語:

一旦被開水、蒸汽、熱油等燙傷,應立即用冷水沖洗15分鐘以上,降低局部溫度,減少創面的進一步損傷,也可減少疼痛,再及時就醫確定用藥。


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