Definició d'ebullició
L'ebullició és el procés de canviar un estat líquid a un estat gasós. L'ebullició es produeix quan la pressió de vapor saturat és igual a la pressió de l'aire exterior (pressió de l'aire exterior = pressió atmosfèrica). En aquesta ocasió només parlarem de l'aigua bullent. La pressió de vapor saturat de l'aigua és directament proporcional a la temperatura de l'aigua, com més alta sigui la temperatura de l'aigua, més gran serà la pressió de vapor saturat de l'aigua. Quan escalfem aigua, solen aparèixer petites bombolles al fons del recipient. La presència de bombolles indica un canvi de líquid a gas. Si la pressió de vapor saturat a la bombolla és inferior a la pressió de l'aire exterior, la bombolla es reduirà i es col·lapsarà abans d'arribar a la superfície. La bombolla es col·lapsa perquè la força d'empenta de l'aire exterior és més gran que la força d'empenta del vapor dins de la bombolla. La pressió de l'aire exterior és més gran que la pressió de vapor a la bombolla, de manera que l'aire exterior té una força més gran (P = F/A).
A mesura que augmenta la temperatura de l'aigua, també augmenta la pressió de vapor saturat a la bombolla. Si la pressió de vapor saturat a la bombolla és igual o superior a la pressió de l'aire exterior, la bombolla augmentarà de mida i surarà fins que arribi a la superfície. Després d'arribar a la superfície, la bombolla esclatarà i el vapor d'aigua de l'interior de la bombolla s'alliberarà de l'aigua. Es produeix un procés d'ebullició. La bombolla es fa més gran perquè la força d'empenta del vapor de l'interior de la bombolla és més gran que la força d'empenta de l'aire exterior.
La pressió de vapor dins de la bombolla és més gran que la pressió de l'aire extern, de manera que el vapor dins de la bombolla exerceix una força més gran. A mesura que la bombolla creix, el volum de vapor també augmenta, de manera que la densitat de vapor disminueix. Com que la densitat de vapor disminueix (la densitat de vapor és menor que la densitat de l'aigua), la bombolla pot surar a la superfície. És similar a la fusta seca o al suro que suren a la superfície de l'aigua. La fusta seca o el suro poden surar perquè la seva densitat és menor que la de l'aigua.
Pressió de vapor saturat de l'aigua
Basant-nos en l'explicació anterior, podem dir que el procés d'ebullició de l'aigua es produeix quan la pressió de vapor saturat de l'aigua és igual o superior a la pressió atmosfèrica. Per tant, el punt d'ebullició de l'aigua depèn en gran mesura de la pressió atmosfèrica. Com més baixa sigui la pressió atmosfèrica, més baix serà el punt d'ebullició. Per contra, com més alta sigui la pressió atmosfèrica, més alt serà el punt d'ebullició. Generalment, com més alt es mesuri un lloc sobre el nivell del mar, més baixa serà la pressió atmosfèrica. Per tant, es pot concloure que com més alt es mesuri un lloc sobre el nivell del mar, més baix serà el punt d'ebullició.
El punt d'ebullició al cim és més baix que el punt d'ebullició a la platja. El punt d'ebullició al cim d'una muntanya és més baix que el punt d'ebullició a les terres baixes. L'aigua escalfada al cim d'una muntanya bull més ràpid que l'aigua escalfada a la platja. Tanmateix, si cuineu arròs al cim d'una muntanya, l'arròs triga més a coure's perquè el punt d'ebullició és baix, per la qual cosa la temperatura d'ebullició de l'aigua és baixa. Per cuinar ràpidament, normalment s'utilitza una olla a pressió . Una olla a pressió funciona per augmentar la pressió de l'aire de manera que la temperatura del punt d'ebullició sigui més alta. La temperatura del punt d'ebullició alt fa que l'aigua bulli a una temperatura més alta, de manera que l'arròs s'estova més ràpidament.
