100℃的水和100℃的食用油，哪個更燙手些？

日常生活中，總是免不了燙傷。沸騰的水或滾燙的食用油不小心濺到手上，總是要傷心一陣子。

標準大氣壓下，水的沸點是100攝氏度；食用油的沸點通常都在200攝氏度以上。炒菜時，一般將油溫控制到五六成左右就可以了。那麼同樣溫度（以100攝氏度為例）的水和菜油，不小心濺到手上，哪一個更燙一點？還是一樣燙？

     

用溫度計測量，兩者的溫度肯定是一樣的。不過，燙是人體對溫度的主觀感受，除了溫度，還與其它因素有關。人體不是溫度計，為了避免燙傷，不可能親自體驗一番，就讓我們利用科學知識來分析一下：哪個更燙手？

人體是如何感知溫度的？

人體不是溫度計，並沒有辦法精確感知溫度大小，但是卻可以分辨出身體所接觸物體的溫度的高低，還可以感知當前環境的溫度以及身體所接觸到的物體的溫度是否令人舒適。

人是恆溫動物，通常正常成年人軀體的平均溫度都必須保持在37℃左右，高了低了都不行。空氣溼度適宜時，通常18～23℃的環境溫度人體最舒適安逸。因此，在炎熱的夏季，我們需要散熱；而在寒冷的冬季，我們需要保暖。當身體短時間接觸到15~50攝氏度範圍內的溫度時，主觀感受比較舒適安逸，高於或者低於該範圍的物體溫度一般都會使人感覺到難受。長時間接觸高溫物體就容易造成燙傷，燙傷部位的細胞及組織被高溫損傷了。

     

洗澡時溫水最適宜，溫水的溫度大約在30~45攝氏度之間，不過環境溫度也能夠影響人體對水溫的判斷。可見，人體對溫度的感受並不是很準，與溫度計的原理不一樣。人體對溫度的感受，與接觸物溫度的高低及接觸時間的長短有關，本質上與溫度感受器接收到的熱量有關。

人之所以能感受到外界溫度，是因為包裹著人體的皮膚上遍布著溫度感受器。此外，人體黏膜及內臟也有溫度感受功能，可以感知到我們體內的溫度。比如，喝一口冰涼刺骨的水，吸一口寒冷的空氣，身體內部就會感受到一絲涼意。當身體溫度過低，會失去知覺；當身體接觸或者感受到的溫度過高，會產生嚴重的刺痛感，直至因高溫而受傷。            

如上圖所示，溫度感受器位於人體皮膚表層之下。克勞斯小體負責感受冷，盧芬尼小體負責感受溫。這兩種感受器與遍布全身的神經相連接，將溫度信號轉變為電信號並傳輸給中樞神經系統，人體就是這樣感知溫度的。

比熱容和熱傳遞

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。            

比熱容（又叫比熱容量、比熱），是指當沒有相變和化學變化發生時，1千克均相物質溫度升高或者降低1攝氏度所吸收或者釋放的熱量大小。拋開質量不談，即為熱容量，是系統在某一過程中溫度升高1攝氏度所吸收的熱量。比熱容表示的是物體吸熱或散熱的能力。一定量不同種類的物體，吸收相同的熱量，比熱容越大，溫度反而升得慢，即Q=cmΔT（其中，Q表示吸收或者放出的熱量，c表示比熱容，m表示質量，ΔT表示溫度的變化）。

比熱容是物質的一種屬性，不隨物體質量或形狀的改變而變化。不過，同一種物質在不同物態下的比熱容是不同的，比如冰、水、水蒸氣，這三者的比熱容就是不同的。氣體的比熱容還需要考慮到熱膨脹，因此有定壓比熱容和定容比熱容兩種概念，此外還有飽和狀態比熱容。一般純淨物才定義比熱容，混合物的比熱容由其組成成分及含量來確定。水的比熱容為4200 焦耳/（千克·攝氏度），它是常見的固態或液態物質中比熱容最大的，所以水常被用來製作冷卻劑。食用油種類較多，比熱容一般為1800～2400 焦耳/（千克·攝氏度）。那麼對於一定量的水和油，由於比熱容不同，吸收同樣的熱量，水溫升的比較慢，反之水溫降的也比較慢。沙子和水相比，沙子的比熱容更低一點，就造成了下圖中的現象。

     

上面，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。            

水和油與手接觸時，會將熱量傳導給皮膚。不過不同物體的導熱能力不同，即導熱係數（導熱率）不同。物質的導熱率是其固有的特性，與結構、成分、物態、溫度、密度、壓力等有關係，一般來說金屬的導熱能力最強。導熱係數是指在穩定傳熱條件下，1米厚的材料，兩側表面的溫差為1℃，在一定時間內，通過1平方米麵積傳遞的熱量。這意味著，木板凳和鐵板凳對屁股傳輸熱量時，鐵板凳傳輸的要快一點。導熱能力差的材料，常被用作隔熱材料。一般，水和油相比，水的導熱能力更強些。熱傳導過程中遵守傅立葉定律。

總結起來，熱傳導的速率與溫差大小、接觸面積大小和導熱係數有關。溫差越大，接觸面積越大，導熱係數越大，熱傳導的效率越高，熱量傳輸的越快，單位時間內傳輸的熱量更多。

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。