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 Δ T 是溫度的變化量。 例如,將1公升(約1公斤,設定密度為1 g/cm 3 )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://w...