纯水从 0℃ 加热到沸腾（假设为 100℃）的过程中，每升高 1℃ 所需要的能量是相同的么？
这问题很有意思，涉及到我们平时不太会细究的物理学概念。简单来说，纯水从 0℃ 加热到 100℃，每升高 1℃ 所需要的能量，从宏观上看，我们可以近似认为它是相同的，但如果深入到微观层面，或者考虑到一些细微的物理变化，答案会是“不完全相同”。
为了说清楚这个问题，咱们得先聊聊“水”和“能量”这两个核心概念。
首先，我们说的“纯水”是什么？
这里强调“纯水”是为了排除杂质的影响。平时咱们喝的水、洗澡水，里面都溶解了各种各样的矿物质、气体等等。这些杂质的存在，会影响水的比热容（后面会讲到），从而影响加热所需的能量。所以，我们讨论的“纯水”是一个理想化的模型，比如蒸馏水或者去离子水。
然后，我们谈谈“能量”和“升高 1℃”是怎么回事？
当我们说“升高 1℃”时，我们实际上是在改变物质的“温度”。温度，可以理解为物体内部粒子（水分子）运动剧烈程度的一个衡量。粒子运动得越快，温度就越高。
要让水分子运动得更快，我们就需要给它们“能量”。在加热过程中，我们输入的能量会转化为水的内能，其中一部分就体现在了水分子的动能上，导致它们运动得更快，温度也就升高了。
为什么说“近似相同”？
我们中学物理课上学过一个很重要的概念——比热容 (specific heat capacity)。比热容的定义是：单位质量的物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的能量。
对于纯水，它的比热容在常温下大约是 4.18 焦耳/克·摄氏度 (J/g·℃)。这意味着，如果要将 1 克纯水的温度升高 1℃，大约需要吸收 4.18 焦耳的能量。
如果我们假设水的比热容在 0℃ 到 100℃ 这个范围内是恒定的，那么每升高 1℃ 所需要的能量自然就是相同的。例如，要将 100 克水从 0℃ 加热到 1℃，需要 100 克 1℃ 4.18 J/g·℃ = 418 焦耳。要从 99℃ 加热到 100℃，也需要 100 克 1℃ 4.18 J/g·℃ = 418 焦耳。
但为什么又说“不完全相同”呢？
这里就涉及到一些更细微的物理变化和测量上的考虑了：
1. 比热容本身不是一个绝对不变的值： 虽然我们常说水的比热容是 4.18 J/g·℃，但这个值其实会随着温度的变化而发生非常微小的改变。更精确地说，水的比热容会随着温度的变化而略微波动。
在 0℃ 附近，水的比热容相对较高。
随着温度升高，比热容会先稍微下降一点。
当温度接近 35℃ 左右时，比热容达到一个最小值。
之后，随着温度继续升高到 100℃，比热容又会缓慢回升。
所以，如果你非常精确地测量，从 0℃ 加热到 1℃ 所需的能量，会和从 99℃ 加热到 100℃ 所需的能量，因为比热容值的微小差异，会有极其微小的差别。但这种差别在很多日常的计算和实验中是可以忽略不计的。
2. “沸腾”是一个过程，而不是一个瞬间： 题目问的是“加热到沸腾”。水的沸腾过程，也就是从 100℃ 变成水蒸气，这需要吸收大量的能量，叫做“汽化热”。这个过程所需的能量就跟升高温度是完全不同的性质了。但题目说的是“加热到沸腾”，通常理解为温度从 0℃ 升高到 100℃。
3. 实际加热过程中的能量损耗： 在实际加热过程中，热量是会散失到周围环境中的，比如通过对流、辐射等方式。这种能量损耗的大小也可能受到水温的影响，但这些通常被认为是实验误差或者系统损耗，而不是水本身性质的变化。
总结一下：
从一个 宏观、近似 的角度来看，我们完全可以认为纯水每升高 1℃ 所需要的能量是相同的，这由其比热容来描述。这是我们做大部分物理计算和理解物理现象的基础。
但如果我们要追求 极其精确 的科学解释，那么就要知道，水的比热容本身会随着温度的变化而发生细微的波动。这意味着，严格来说，升高 1℃ 所需的能量并不是一个恒定值。例如，从 0℃ 加到 1℃ 所需的能量，会和从 99℃ 加到 100℃ 所需的能量，因为比热容的细微变化，会存在极小的差异。
所以，大多数情况下，当我们讨论水的加热过程时，会简化处理，假设比热容恒定。但在一些需要高精度测量的场合，就需要考虑这种细微的变化了。
为了说清楚这个问题，咱们得先聊聊“水”和“能量”这两个核心概念。
首先，我们说的“纯水”是什么？
这里强调“纯水”是为了排除杂质的影响。平时咱们喝的水、洗澡水，里面都溶解了各种各样的矿物质、气体等等。这些杂质的存在，会影响水的比热容（后面会讲到），从而影响加热所需的能量。所以，我们讨论的“纯水”是一个理想化的模型，比如蒸馏水或者去离子水。
然后，我们谈谈“能量”和“升高 1℃”是怎么回事？
当我们说“升高 1℃”时，我们实际上是在改变物质的“温度”。温度，可以理解为物体内部粒子（水分子）运动剧烈程度的一个衡量。粒子运动得越快，温度就越高。
要让水分子运动得更快，我们就需要给它们“能量”。在加热过程中，我们输入的能量会转化为水的内能，其中一部分就体现在了水分子的动能上，导致它们运动得更快，温度也就升高了。
为什么说“近似相同”？
我们中学物理课上学过一个很重要的概念——比热容 (specific heat capacity)。比热容的定义是：单位质量的物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的能量。
对于纯水，它的比热容在常温下大约是 4.18 焦耳/克·摄氏度 (J/g·℃)。这意味着，如果要将 1 克纯水的温度升高 1℃，大约需要吸收 4.18 焦耳的能量。
如果我们假设水的比热容在 0℃ 到 100℃ 这个范围内是恒定的，那么每升高 1℃ 所需要的能量自然就是相同的。例如，要将 100 克水从 0℃ 加热到 1℃，需要 100 克 1℃ 4.18 J/g·℃ = 418 焦耳。要从 99℃ 加热到 100℃，也需要 100 克 1℃ 4.18 J/g·℃ = 418 焦耳。
但为什么又说“不完全相同”呢？
这里就涉及到一些更细微的物理变化和测量上的考虑了：
1. 比热容本身不是一个绝对不变的值： 虽然我们常说水的比热容是 4.18 J/g·℃，但这个值其实会随着温度的变化而发生非常微小的改变。更精确地说，水的比热容会随着温度的变化而略微波动。
在 0℃ 附近，水的比热容相对较高。
随着温度升高，比热容会先稍微下降一点。
当温度接近 35℃ 左右时，比热容达到一个最小值。
之后，随着温度继续升高到 100℃，比热容又会缓慢回升。
所以，如果你非常精确地测量，从 0℃ 加热到 1℃ 所需的能量，会和从 99℃ 加热到 100℃ 所需的能量，因为比热容值的微小差异，会有极其微小的差别。但这种差别在很多日常的计算和实验中是可以忽略不计的。
2. “沸腾”是一个过程，而不是一个瞬间： 题目问的是“加热到沸腾”。水的沸腾过程，也就是从 100℃ 变成水蒸气，这需要吸收大量的能量，叫做“汽化热”。这个过程所需的能量就跟升高温度是完全不同的性质了。但题目说的是“加热到沸腾”，通常理解为温度从 0℃ 升高到 100℃。
3. 实际加热过程中的能量损耗： 在实际加热过程中，热量是会散失到周围环境中的，比如通过对流、辐射等方式。这种能量损耗的大小也可能受到水温的影响，但这些通常被认为是实验误差或者系统损耗，而不是水本身性质的变化。
总结一下：
从一个 宏观、近似 的角度来看，我们完全可以认为纯水每升高 1℃ 所需要的能量是相同的，这由其比热容来描述。这是我们做大部分物理计算和理解物理现象的基础。
但如果我们要追求 极其精确 的科学解释，那么就要知道，水的比热容本身会随着温度的变化而发生细微的波动。这意味着，严格来说，升高 1℃ 所需的能量并不是一个恒定值。例如，从 0℃ 加到 1℃ 所需的能量，会和从 99℃ 加到 100℃ 所需的能量，因为比热容的细微变化，会存在极小的差异。
所以，大多数情况下，当我们讨论水的加热过程时，会简化处理，假设比热容恒定。但在一些需要高精度测量的场合，就需要考虑这种细微的变化了。
网友意见
看了新添加的几个答案，考虑的都很全面，但是为什么所用的数据和我查到的不一样？
我们平时所说的水的比热是指定压比热，包含了恒压下水由于温度升高体积变大对外所做的功，水在不同温度下密度不同，定压比热怎么可能相同？
当然在题主所述情况下，比热容改变所带来的影响是次要的，但这并不等于比热容不会改变。
加热速度的确不同，原因主要为：
1、水升温后与环境的温差加大，丢失热量的速度变快
2、升温后水汽化速度变快，丢失热量的速度变快
3、升温后热源与水的温差减小，获得热量的速度变慢
另，纠正一下前面几位答主的回答。
本题和水的热容没有关系，水在常温（300K）下热容与沸点（373K）处的热容相差约1%，依不足以引起明显的升温速率变化。
参考文献：
[1] Chase, M.W., Jr., NIST-JANAF Themochemical Tables, Fourth Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data, Monograph 9, 1998, 1-1951.
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