沸騰の定義
沸騰とは、液体の状態が気体の状態へと変化する過程です。沸騰は、飽和蒸気圧が外気圧と等しくなったとき（外気圧＝大気圧）に起こります。今回は、水の沸騰についてのみ説明します。水の飽和蒸気圧は水の温度に正比例し、水の温度が高いほど飽和蒸気圧も高くなります。水を加熱すると、容器の底に小さな泡が現れることがよくあります。泡の発生は、液体から気体への変化を示しています。泡内の飽和蒸気圧が外気圧よりも低い場合、泡は表面に到達する前に縮んで崩壊します。泡が崩壊するのは、外気の圧力が泡内の蒸気の圧力よりも大きいためです。外気圧は泡内の蒸気圧よりも大きいため、外気の圧力の方が大きくなります（P = F/A）。
水温が上昇すると、気泡内の飽和蒸気圧も上昇します。気泡内の飽和蒸気圧が外気圧以上になると、気泡は大きくなり、水面に達するまで浮上します。水面に達すると、気泡は破裂し、気泡内の水蒸気が水から放出されます。これが沸騰現象です。気泡が大きくなるのは、気泡内の蒸気の押し出す力が外気圧の押し出す力よりも大きいためです。
泡内部の蒸気圧は外部の気圧よりも高いため、泡内部の蒸気はより大きな力を及ぼします。泡が大きくなるにつれて蒸気の体積も増加するため、蒸気密度は低下します。蒸気密度が低下する（蒸気密度が水の密度よりも小さい）ため、泡は水面に浮かび上がります。これは、乾燥した木材やコルクが水面に浮かぶのと似ています。乾燥した木材やコルクは、密度が水よりも小さいため、水面に浮かぶことができるのです。
水の飽和蒸気圧
上記の説明に基づくと、水の沸騰は、水の飽和蒸気圧が大気圧以上になったときに起こると言えます。したがって、水の沸点は大気圧に大きく依存します。大気圧が低いほど沸点は低くなり、逆に大気圧が高いほど沸点は高くなります。一般的に、海抜高度が高いほど大気圧は低くなります。したがって、海抜高度が高いほど沸点は低くなると結論づけることができます。
山頂の沸点は、海岸の沸点よりも低い。山頂の沸点は、低地の沸点よりも低い。山頂で加熱した水は、海岸で加熱した水よりも早く沸騰する。しかし、山頂でご飯を炊くと、沸点が低いため、ご飯が炊けるまでに時間がかかる。つまり、水の沸騰温度が低い。早く炊くには、通常、圧力鍋が使われる。圧力鍋は、空気圧を高めて沸点を高くする働きをする。沸点が高いと水がより高い温度で沸騰するため、ご飯が早く柔らかくなる。
