Определение за кипене
Кипенето е процес на преминаване на течно в газообразно състояние. Кипенето настъпва, когато налягането на наситените пари е равно на налягането на външния въздух (налягане на външния въздух = атмосферно налягане). В този случай ще обсъдим само кипяща вода. Налягането на наситените пари на водата е право пропорционално на температурата на водата, колкото по-висока е температурата на водата, толкова по-голямо е налягането на наситените пари на водата. Когато нагряваме вода, на дъното на съда обикновено се появяват малки мехурчета. Наличието на мехурчета показва преминаване от течност в газообразно състояние. Ако налягането на наситените пари в мехурчето е по-малко от налягането на външния въздух, мехурчето ще се свие и ще се спука, преди да достигне повърхността. Балончето се свива, защото силата на изтласкване на външния въздух е по-голяма от силата на изтласкване на парата вътре в мехурчето. Налягането на външния въздух е по-голямо от налягането на парите в мехурчето, така че външният въздух има по-голяма сила (P = F/A).
С повишаване на температурата на водата, налягането на наситените пари в мехурчето също се увеличава. Ако налягането на наситените пари в мехурчето е равно или по-голямо от налягането на външния въздух, мехурчето ще се увеличи по размер и ще се носи, докато достигне повърхността. След като достигне повърхността, мехурчето ще се спука и водната пара вътре в мехурчето ще се освободи от водата. Настъпва процес на кипене. Балончето се уголемява, защото силата на изтласкване на парата вътре в мехурчето е по-голяма от силата на изтласкване на външния въздух.
Налягането на парите вътре в мехурчето е по-голямо от външното въздушно налягане, така че парите вътре в мехурчето упражняват по-голяма сила. С нарастването на мехурчето обемът на парите също се увеличава, така че плътността на парите намалява. Тъй като плътността на парите намалява (плътността на парите е по-малка от плътността на водата), мехурчето може да изплува на повърхността. Подобно е на сухо дърво или корк, плаващи по повърхността на водата. Сухото дърво или корк могат да плават, защото плътността им е по-малка от тази на водата.
Налягане на наситените водни пари
Въз основа на горното обяснение можем да кажем, че процесът на кипене на водата протича, когато налягането на наситените пари на водата е равно или по-голямо от атмосферното налягане. Следователно, точката на кипене на водата е силно зависима от атмосферното налягане. Колкото по-ниско е атмосферното налягане, толкова по-ниска е точката на кипене. Обратно, колкото по-високо е атмосферното налягане, толкова по-висока е точката на кипене. Обикновено, колкото по-високо е измерено едно място над морското равнище, толкова по-ниско е атмосферното налягане там. Следователно, може да се заключи, че колкото по-високо е измерено едно място над морското равнище, толкова по-ниска е точката на кипене там.
Точката на кипене на върха е по-ниска от точката на кипене на плажа. Точката на кипене на върха на планината е по-ниска от точката на кипене в низините. Водата, загрята на върха на планината, кипи по-бързо от водата, загрята на плажа. Ако обаче готвите ориз на върха на планината, готвенето на ориза отнема повече време, защото точката на кипене е ниска, така че и температурата на кипене на водата е ниска. За бързо готвене обикновено се използва тенджера под налягане . Тенджерата под налягане функционира, за да увеличи въздушното налягане, така че температурата на кипене да стане по-висока. Високата температура на кипене кара водата да кипи при по-висока температура, така че оризът омеква по-бързо.
