Definition av kokning
Kokning är processen att omvandla ett flytande tillstånd till ett gasformigt tillstånd. Kokning sker när det mättade ångtrycket är lika med lufttrycket utomhus (lufttryck utomhus = atmosfärstryck). I det här fallet kommer vi endast att diskutera kokande vatten. Vattnets mättade ångtryck är direkt proportionellt mot vattnets temperatur, ju högre vattentemperaturen är, desto högre är vattnets mättade ångtryck. När vi värmer vatten uppstår vanligtvis små bubblor på botten av behållaren. Närvaron av bubblor indikerar en övergång från vätska till gas. Om det mättade ångtrycket i bubblan är lägre än lufttrycket utomhus, kommer bubblan att krympa och kollapsa innan den når ytan. Bubblan kollapsar eftersom tryckkraften från luften utomhus är större än tryckkraften från ångan inuti bubblan. Lufttrycket utomhus är större än ångtrycket i bubblan, så luften utomhus har en större kraft (P = F/A).
När vattentemperaturen ökar ökar även det mättade ångtrycket i bubblan. Om det mättade ångtrycket i bubblan är lika med eller större än lufttrycket utanför, kommer bubblan att öka i storlek och flyta tills den når ytan. Efter att ha nått ytan kommer bubblan att spricka och vattenångan inuti bubblan frigörs från vattnet. En kokningsprocess sker. Bubblan blir större eftersom tryckkraften från ångan inuti bubblan är större än tryckkraften från luften utanför.
Ångtrycket inuti bubblan är högre än det yttre lufttrycket, så ångan inuti bubblan utövar en större kraft. När bubblan blir större ökar också ångvolymen, så ångdensiteten minskar. Eftersom ångdensiteten minskar (ångdensiteten är lägre än vattnets densitet) kan bubblan flyta upp till ytan. Det liknar torrt trä eller kork som flyter på vattenytan. Torrt trä eller kork kan flyta eftersom dess densitet är lägre än vattnets.
Mättat ångtryck av vatten
Baserat på förklaringen ovan kan vi säga att vatten kokar när vattnets mättade ångtryck är lika med eller högre än atmosfärstrycket. Därför är vattnets kokpunkt starkt beroende av atmosfärstrycket. Ju lägre atmosfärstryck, desto lägre kokpunkt. Omvänt, ju högre atmosfärstryck, desto högre kokpunkt. Generellt sett gäller att ju högre en plats mäts över havet, desto lägre är atmosfärstrycket där. Därför kan man dra slutsatsen att ju högre en plats mäts över havet, desto lägre är kokpunkten där.
Kokpunkten på toppen är lägre än kokpunkten vid stranden. Kokpunkten på toppen av ett berg är lägre än kokpunkten på låglandet. Vatten som värms upp på toppen av ett berg kokar snabbare än vatten som värms upp på stranden. Men om du kokar ris på toppen av ett berg tar det längre tid för riset att koka eftersom kokpunkten är låg, så vattnet kokar vid en lägre temperatur. För att koka snabbt används vanligtvis en tryckkokare . En tryckkokare fungerar genom att öka lufttrycket så att kokpunktstemperaturen blir högre. Den höga kokpunktstemperaturen gör att vattnet kokar vid en högre temperatur, så riset mjuknar snabbare.
