[問題思考] 每公升熱水煮至沸點所需電力評估

從物理學的角度來看，理論上，可使用熱力學來計算煮熱水到沸點所需熱量。

使用公式 

Q = mc∆T,

其中 Q 是熱量(單位為卡路里或焦耳)、m 是水的質量(單位為公斤或克)、c 是水的比熱(約1卡/克°C)，以及 ΔT 是溫度的變化量。 

例如，將1公升(約1公斤，設定密度為1 g/cm³)的水從20°C 加熱到沸點100°C，所需的熱量約為80,000卡。

Q = 1,000 g * 1 cal/g°C * (100-20)°C = 80,000 cal

透過 “熱功當量 (Mechanical equivalent of heat)”，也就是熱量與功之間的轉換比例，將熱量轉換為機械能，即可換算成電量。其轉換量為 1 cal = 4.186 J。

Q = 80,000 cal = 334,880 J = 0.093 kWh ~ 0.1 kWh

其中，1 J = 1 Ws = 0.001 kWs = 2.778×10-7 kWh。

因此，把每公升的水加熱至沸點，大約需要0.1度電。

以上是對水在平地進行加熱所進行的理論評估。在高山上時，許多狀況變得稍微不同。例如: 水的沸點會改變，高山氣壓低，沸點也會降低。

若考慮以海拔3,402公尺的排雲山莊來考慮，則該高度時，水的沸點約為88°C。考慮高山氣溫較平地寒冷，將水從8°C加熱到沸點88°C，所需熱量與平地所需的熱量相當(因為溫差都是80°C)。

但實際狀況遠比理論計算複雜。實際狀況需要考慮加熱裝置的電熱轉換效率，如果轉換效率差，那表示需要更多的電，才能加熱到目標溫度。也需要考慮加熱裝置的保溫性，如果保溫狀況差，那就表示會有很多熱在加熱過程中，逸散到環境中，那表示需要更多的電，才能提供足夠的熱量，加熱到目標溫度。

PS: 當液體的蒸氣壓與環境中的氣壓相當時，該環境溫度即為物質的 “沸點”。換句話說，液體的溫度達到沸點時會變成氣體。液體的沸點取決於環境氣壓。若液體處於壓力低於一個大氣壓的環境時，沸點較低。液體處於高於一個大氣壓的環境時，沸點較高。例如: 水在海拔為0的地方時的沸點為100°C (212°F)，在海拔為3,429公尺的地方則為88.3°C (191.0°F)。

REF: Water - Boiling Points vs. Altitude

https://www.engineeringtoolbox.com/boiling-points-water-altitude-d_1344.html

社群媒體討論平台

如果對該主題有興趣，想要討論，也可以採用以下的社群媒體平台。歡迎討論。

[問題思考] 每公升熱水煮至沸點所需電力評估

從物理學的角度來看，理論上，可使用熱力學來計算煮熱水到沸點所需熱量。

更多請看:https://t.co/XLseW4ZQFb

— HsienChing (@HsienChing_) November 6, 2025