Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Höyrynpaine
- Hyvät (molekyylin) tärinät
- Höyry ja ilmakehän paine
- Keitto ja alentava paine
Ympäristön ilmanpaineen laskiessa myös nesteen keittämiseen vaadittava lämpötila laskee. Esimerkiksi joidenkin ruokien valmistaminen korkealla kestää kauemmin, koska vesi kiehuu alhaisemmissa lämpötiloissa; vesi pitää vähemmän lämpöä, joten asianmukainen keittäminen vaatii enemmän aikaa. Paineen ja lämpötilan välinen yhteys selitetään ominaisuudella, jota kutsutaan höyrynpaineeksi, mittana siitä, kuinka helposti molekyylit haihtuvat nesteestä.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Ympäristön lämpötilan noustessa myös kiehumislämpötilat nousevat. Siksi, koska kohonnut ympäristön lämpötila vaikeuttaa höyryn pääsemistä nesteeseen, ja kiehumiseen tarvitaan enemmän energiaa.
Höyrynpaine
Aineen höyrynpaine on höyryjen paine, joka kohdistuu aineen säiliöön tietyssä lämpötilassa; tämä pätee sekä nesteisiin että kiintoaineisiin. Täytä esimerkiksi säiliö puoli vettä, puoli ilmaa ja sulje säiliö. Vesi haihtuu tyhjiöön, jolloin muodostuu höyry, joka paineistaa. Huoneenlämpötilassa höyrynpaine on 0,03 atmosfääriä tai 0,441 naulaa neliötuumaa kohden. Lämpötilan noustessa myös paine kasvaa.
Hyvät (molekyylin) tärinät
Missä tahansa lämpötilassa, joka on yli nollan kelviniä, aineen molekyylit värähtelevät satunnaisiin suuntiin. Molekyylit värähtelevät nopeammin lämpötilan noustessa. Molekyylit eivät kuitenkaan kaikki värähtele samalla nopeudella; Jotkut liikkuvat hitaasti, kun taas toiset ovat erittäin nopeita. Jos nopeimmat molekyylit löytävät tiensä esineen pintaan, voi niillä olla tarpeeksi energiaa päästäkseen ympäröivään avaruuteen; ne molekyylit haihtuvat aineesta. Lämpötilan noustessa yhä useammilla molekyyleillä on energiaa haihtuakseen aineesta nostaen höyrynpainetta.
Höyry ja ilmakehän paine
Jos tyhjiö ympäröi ainetta, pinnasta lähtevät molekyylit eivät ole vastuskykyisiä ja tuottavat höyryä.Kun ainetta ympäröi ilma, sen höyrynpaineen on kuitenkin ylitettävä ilmakehän paine molekyylien haihtumiseksi. Jos höyrynpaine on alempi kuin ilmakehän paine, lähtevät molekyylit pakotetaan takaisin aineeseen törmäyksissä ilmamolekyylien kanssa.
Keitto ja alentava paine
Neste kiehuu, kun sen energeettisimmat molekyylit muodostavat höyrykuplia. Riittävän korkeassa ilmanpaineessa neste kuitenkin kuumenee, mutta ei kiehu tai haihdu. Ympäristön ilmanpaineen laskiessa kiehuvasta nesteestä haihtuvat molekyylit vastaavat vähemmän ilmamolekyylien vastustuskykyä ja tulevat ilmaan helpommin. Koska höyrynpainetta voidaan alentaa, nesteen keittämiseen tarvittava lämpötila laskee myös.