1．100℃的水为何不沸腾
炉子上放一口烧水的锅，盛一些水，再用小奶锅盛一点水，让它漂在大锅里。从锅底给加热，大锅里的水沸腾了，小奶锅里的水却不沸腾。做实验的时候，注意使小奶锅一直停在大锅中心，延长加热的时间，奶锅里的水也不沸腾。
这是为什么？
沸腾是液体的一种汽化现象。液体汽化的时候，都要吸收热量。
大锅放在炉火上，炉火的温度比100℃高得多，锅内的水升高到100℃以后，炉火仍不断把热传导给水，使大锅里的水不断汽化，不断沸腾。
奶锅放在水中，只能从水中得到热。大锅里的水温度升高，奶锅里的水温度也跟着升高，大锅的水达到100℃，奶锅里的水也达到了100℃。可是，大锅里的水沸腾以后，温度不再升高，始终停留在100℃。我们知道，两个物体的温度相同，它们之间是不会发生热传递的。现在，奶锅里的水和大锅里的水都达到100℃，奶锅里的水不能再从大锅里的水吸收热量，就不会沸腾。
如果奶锅底与大锅底接触，由于炉火的温度比100℃高，因此奶锅里的水可以通过金属从炉火吸收热量，奶锅里的水就会沸腾起来。
2．冰在开水里为何不熔化
把一小块冰丢到装满水的试管里去，由于冰比水轻，要想不让冰块浮起，再投进去一粒铅弹、一个铜圆等去把冰块压在底下，但是不要使冰跟水完全隔离。现在，把试管放到酒精灯上，使火焰只烧到试管的上部。不久，水沸腾了，冒出了一股一股的蒸汽。但是，多奇怪呀，试管底部的那块冰却没有熔化！我们好像是在表演魔术：冰块在开水里并不熔化……
这个谜的解释是这样的。试管底部的水根本没有沸腾，而且仍旧是冷冰冰的，沸腾的只是上部的水。我们这儿并不是什么“冰块在沸水里”，而是“冰块在沸水底下”。原来，水受了热膨胀，就变成比较轻的，因此不会沉到管底，仍旧留在管的上部。水流的循环也只在管的上部进行，没有影响到下部。至于下部的水，只能经过水的导热作用才受到热，但是，你知道水的导热度却是很小的啊。
3．水在0℃为何不结冰
一般来说，水温可降到0℃，同时也可能存在0℃的冰。有人认为：0℃的水一定会转化为0℃的冰。这种看法是不对的。0℃的水和0℃的冰相比较，虽然它们的温度都是0℃，但是由0℃的水转化为0℃的冰可不是一件容易的事。实验表明，1千克0℃的水转化为0℃的冰要放出80千卡的热量，这相当于同样质量的水，温度从80℃降低到0℃所放出的热量。0℃的水转化为0℃的冰既然要放出大量的热量，那么一定要有周围的物体吸收这部分热量才行。为了能使热量从0℃的水传至周围的物体，所以周围物体的温度一定要低于0℃。冬天，当气温降到0℃以下，0℃的水才能结冰。如果气温等于0℃，那么0℃的水和0℃的冰将处于一种热平衡状态，容器中的0℃的水不能使0℃的冰熔解，而0℃的冰也不能使周围的0℃的水凝固，成为一种0℃的冰和水共存的状况。解答有关冰水共存的热学问题，我们应当特别注意，防止得出谬误的结果。
例在质量200克，温度是10℃的水中丢入一块500克0℃的冰，求热平衡时的温度是多少？
解：设热平衡时的温度是t℃，则200克水温度从10℃降低到t℃放出的热量Q1为：
Q1＝1卡／（克·℃）×200克×（10－t）℃
＝（2000－200t）卡。
500克0℃的冰熔解为0℃的水吸收的热量Q2为：
Q2＝80卡／克×500克＝40000卡，
500克0℃的水温度升高至t℃吸收的热量Q3为：
Q3＝1卡／（克·℃）×500克×（t－0）℃
＝500t卡。
根据热平衡式，得
2000－200t＝40000＋500t
所以t＝－54.2℃
答案显然是错误的，在0℃的水中丢进一块0℃的冰之后，绝不可能出现混合温度在零度以下的状况。检查运算过程，也看不出什么错误。到底错在什么地方？查其根源就在于设错了热平衡的温度在t℃。实际上，在这种情况下，热平衡的温度不可能在0℃以上。因为500克0℃的冰要完全熔解为0℃的水需要吸收的热量：80卡／克×500克＝40000卡。而200克、10℃的水温度降低至0℃也只能放出热量：1卡／（克·℃）×200克×10℃＝2000卡，这部分热量只能使＝2000卡80卡/克=25克0℃的冰转化为0℃的水。最后只能是一种0℃的水和0℃的冰共存的状态，其中0℃的冰500克－25克＝475克，有0℃的水200克＋25克＝225克。
