Mis juhtub keemistemperatuuriga, kui rõhk väheneb?

Kui ümbritseva õhu rõhk väheneb, väheneb ka vedeliku keetmiseks vajalik temperatuur. Näiteks võtab mõne toidu valmistamine kõrgemal ajal kauem aega, sest madalamal temperatuuril keeb vesi; vesi hoiab vähem soojust, nii et korralik küpsetamine nõuab rohkem aega. Rõhu ja temperatuuri seost seletatakse omadusega, mida nimetatakse aururõhuks, mis näitab, kui hõlpsalt molekulid vedelikust aurustuvad.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Kui ümbritsev temperatuur tõuseb, tõuseb ka keemistemperatuur. Selle põhjuseks on asjaolu, et ümbritseva õhu temperatuuri tõus muudab aurust vedeliku väljavoolu raskeks ja keetmiseks on vaja rohkem energiat.

Aine aururõhk on aine anumale teatud temperatuuril avalduv aurude rõhk; see kehtib nii vedelike kui ka tahkete ainete kohta. Näiteks täidate anuma poolenisti veega, pumpate õhu välja ja sulgete anuma. Vesi aurustub vaakumisse, tekitades rõhu avaldava auru. Toatemperatuuril on aururõhk 0,03 atmosfääri ehk 0,441 naela ruuttolli kohta. Kui temperatuur tõuseb, suureneb ka rõhk.

Igal temperatuuril üle nulli kelvini vibreerivad aines olevad molekulid juhuslikes suundades. Molekulid vibreerivad temperatuuri tõustes kiiremini. Kõik molekulid ei vibreeri siiski sama kiirusega; mõned liiguvad aeglaselt, teised aga väga kiiresti. Kui kõige kiiremad molekulid leiavad tee eseme pinnale, võib neil olla piisavalt energiat, et põgeneda ümbritsevasse ruumi; just need molekulid aurustuvad ainest. Temperatuuri tõustes on rohkematel molekulidel ainest aurustumiseks energiat, mis viib aururõhu üles.

Kui vaakum ümbritseb ainet, ei vasta pinnalt lahkuvad molekulid takistustele ja tekitavad auru. Kui aga aine on õhuga ümbritsetud, peab selle aururõhk molekulide aurustumiseks ületama atmosfäärirõhku. Kui aururõhk on madalam kui atmosfäärirõhk, sunnitakse lahkuvad molekulid kokkupõrkes õhumolekulidega tagasi ainesse.

Vedelik keeb, kui selle kõige energilisemad molekulid moodustavad aurumullid. Piisavalt kõrge õhurõhu korral muutub vedelik siiski kuumaks, kuid ei keeda ega aurustu. Kui ümbritsev õhurõhk väheneb, kohtuvad keevast vedelikust aurustuvad molekulid vähem õhumolekulide vastupanu ja sisenevad õhku kergemini. Kuna aururõhku saab vähendada, väheneb ka vedeliku keetmiseks vajalik temperatuur.