Definicija ključanja
Ključanje je proces promjene tekućeg u plinovito stanje. Ključanje se događa kada je zasićeni pritisak pare jednak vanjskom pritisku zraka (vanjski pritisak zraka = atmosferski pritisak). U ovom slučaju ćemo raspravljati samo o ključaloj vodi. Zasićeni pritisak pare vode je direktno proporcionalan temperaturi vode, što je viša temperatura vode, to je veći zasićeni pritisak pare vode. Kada zagrijavamo vodu, na dnu posude se obično pojavljuju mali mjehurići. Prisustvo mjehurića ukazuje na promjenu iz tekućine u plin. Ako je zasićeni pritisak pare u mjehuriću manji od vanjskog pritiska zraka, mjehurić će se smanjiti i kolabirati prije nego što stigne na površinu. Mjehurić se kolabira jer je sila potiska vanjskog zraka veća od sile potiska pare unutar mjehurića. Vanjski pritisak zraka je veći od pritiska pare u mjehuriću, pa vanjski zrak ima veću silu (P = F/A).
Kako temperatura vode raste, povećava se i pritisak zasićene pare u mjehuriću. Ako je pritisak zasićene pare u mjehuriću jednak ili veći od pritiska vanjskog zraka, mjehurić će se povećavati i plutati dok ne dosegne površinu. Nakon dolaska na površinu, mjehurić će pući i vodena para unutar mjehurića će se osloboditi iz vode. Dolazi do procesa ključanja. Mjehurić se povećava jer je sila potiska pare unutar mjehurića veća od sile potiska vanjskog zraka.
Pritisak pare unutar mjehurića je veći od pritiska vanjskog zraka, tako da para unutar mjehurića vrši veću silu. Kako mjehurić raste, povećava se i volumen pare, pa se gustoća pare smanjuje. Budući da se gustoća pare smanjuje (gustoća pare je manja od gustoće vode), mjehurić može plutati na površinu. Slično je suhom drvetu ili pluti koji plutaju na površini vode. Suho drvo ili pluta mogu plutati jer im je gustoća manja od gustoće vode.
Zasićeni pritisak pare vode
Na osnovu gore navedenog objašnjenja, možemo reći da proces ključanja vode nastaje kada je napon zasićene pare vode jednak ili veći od atmosferskog pritiska. Stoga, tačka ključanja vode uveliko zavisi od atmosferskog pritiska. Što je niži atmosferski pritisak, to je tačka ključanja niža. Obrnuto, što je viši atmosferski pritisak, to je viša tačka ključanja. Općenito, što je lokacija na višoj nadmorskoj visini, to je atmosferski pritisak tamo niži. Stoga se može zaključiti da što je lokacija na višoj nadmorskoj visini, to je tačka ključanja tamo niža.
Tačka ključanja na vrhu je niža od tačke ključanja na plaži. Tačka ključanja na vrhu planine je niža od tačke ključanja u nizinama. Voda zagrijana na vrhu planine ključa brže od vode zagrijane na plaži. Međutim, ako kuhate rižu na vrhu planine, riži treba duže da se kuha jer je tačka ključanja niska, pa je i temperatura ključanja vode niska. Za brzo kuhanje obično se koristi ekspres lonac . Ekspres lonac funkcioniše tako što povećava pritisak vazduha tako da temperatura tačke ključanja postaje viša. Visoka temperatura tačke ključanja uzrokuje da voda ključa na višoj temperaturi, pa riža brže omekša.
