1．100℃的水為何不沸騰
爐子上放一口燒水的鍋，盛一些水，再用小奶鍋盛一點水，讓它漂在大鍋裏。從鍋底給加熱，大鍋裏的水沸騰了，小奶鍋裏的水卻不沸騰。做實驗的時候，注意使小奶鍋一直停在大鍋中心，延長加熱的時間，奶鍋裏的水也不沸騰。
這是為什麼？
沸騰是液體的一種汽化現象。液體汽化的時候，都要吸收熱量。
大鍋放在爐火上，爐火的溫度比100℃高得多，鍋內的水升高到100℃以後，爐火仍不斷把熱傳導給水，使大鍋裏的水不斷汽化，不斷沸騰。
奶鍋放在水中，隻能從水中得到熱。大鍋裏的水溫度升高，奶鍋裏的水溫度也跟著升高，大鍋的水達到100℃，奶鍋裏的水也達到了100℃。可是，大鍋裏的水沸騰以後，溫度不再升高，始終停留在100℃。我們知道，兩個物體的溫度相同，它們之間是不會發生熱傳遞的。現在，奶鍋裏的水和大鍋裏的水都達到100℃，奶鍋裏的水不能再從大鍋裏的水吸收熱量，就不會沸騰。
如果奶鍋底與大鍋底接觸，由於爐火的溫度比100℃高，因此奶鍋裏的水可以通過金屬從爐火吸收熱量，奶鍋裏的水就會沸騰起來。
2．冰在開水裏為何不熔化
把一小塊冰丟到裝滿水的試管裏去，由於冰比水輕，要想不讓冰塊浮起，再投進去一粒鉛彈、一個銅圓等去把冰塊壓在底下，但是不要使冰跟水完全隔離。現在，把試管放到酒精燈上，使火焰隻燒到試管的上部。不久，水沸騰了，冒出了一股一股的蒸汽。但是，多奇怪呀，試管底部的那塊冰卻沒有熔化！我們好像是在表演魔術：冰塊在開水裏並不熔化……
這個謎的解釋是這樣的。試管底部的水根本沒有沸騰，而且仍舊是冷冰冰的，沸騰的隻是上部的水。我們這兒並不是什麼“冰塊在沸水裏”，而是“冰塊在沸水底下”。原來，水受了熱膨脹，就變成比較輕的，因此不會沉到管底，仍舊留在管的上部。水流的循環也隻在管的上部進行，沒有影響到下部。至於下部的水，隻能經過水的導熱作用才受到熱，但是，你知道水的導熱度卻是很小的啊。
3．水在0℃為何不結冰
一般來說，水溫可降到0℃，同時也可能存在0℃的冰。有人認為：0℃的水一定會轉化為0℃的冰。這種看法是不對的。0℃的水和0℃的冰相比較，雖然它們的溫度都是0℃，但是由0℃的水轉化為0℃的冰可不是一件容易的事。實驗表明，1千克0℃的水轉化為0℃的冰要放出80千卡的熱量，這相當於同樣質量的水，溫度從80℃降低到0℃所放出的熱量。0℃的水轉化為0℃的冰既然要放出大量的熱量，那麼一定要有周圍的物體吸收這部分熱量才行。為了能使熱量從0℃的水傳至周圍的物體，所以周圍物體的溫度一定要低於0℃。冬天，當氣溫降到0℃以下，0℃的水才能結冰。如果氣溫等於0℃，那麼0℃的水和0℃的冰將處於一種熱平衡狀態，容器中的0℃的水不能使0℃的冰熔解，而0℃的冰也不能使周圍的0℃的水凝固，成為一種0℃的冰和水共存的狀況。解答有關冰水共存的熱學問題，我們應當特別注意，防止得出謬誤的結果。
例在質量200克，溫度是10℃的水中丟入一塊500克0℃的冰，求熱平衡時的溫度是多少？
解：設熱平衡時的溫度是t℃，則200克水溫度從10℃降低到t℃放出的熱量Q1為：
Q1＝1卡／（克·℃）×200克×（10－t）℃
＝（2000－200t）卡。
500克0℃的冰熔解為0℃的水吸收的熱量Q2為：
Q2＝80卡／克×500克＝40000卡，
500克0℃的水溫度升高至t℃吸收的熱量Q3為：
Q3＝1卡／（克·℃）×500克×（t－0）℃
＝500t卡。
根據熱平衡式，得
2000－200t＝40000＋500t
所以t＝－54.2℃
答案顯然是錯誤的，在0℃的水中丟進一塊0℃的冰之後，絕不可能出現混合溫度在零度以下的狀況。檢查運算過程，也看不出什麼錯誤。到底錯在什麼地方？查其根源就在於設錯了熱平衡的溫度在t℃。實際上，在這種情況下，熱平衡的溫度不可能在0℃以上。因為500克0℃的冰要完全熔解為0℃的水需要吸收的熱量：80卡／克×500克＝40000卡。而200克、10℃的水溫度降低至0℃也隻能放出熱量：1卡／（克·℃）×200克×10℃＝2000卡，這部分熱量隻能使＝2000卡80卡/克=25克0℃的冰轉化為0℃的水。最後隻能是一種0℃的水和0℃的冰共存的狀態，其中0℃的冰500克－25克＝475克，有0℃的水200克＋25克＝225克。