Qu'arrive-t-il à une température d'ébullition lorsque la pression diminue ?

Lorsque la pression de l'air ambiant diminue, la température requise pour faire bouillir un liquide diminue également. Par exemple, il faut plus de temps pour préparer certains aliments à haute altitude parce que l'eau bout à des températures plus basses; l'eau retient moins de chaleur, donc une bonne cuisson nécessite plus de temps. Le lien entre la pression et la température s'explique par une propriété appelée pression de vapeur, une mesure de la facilité avec laquelle les molécules s'évaporent d'un liquide.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

Lorsque la température ambiante augmente, les températures d'ébullition augmentent également. En effet, l'augmentation de la température ambiante empêche la vapeur de s'échapper du liquide et il faut plus d'énergie pour faire bouillir.

La pression de vapeur

La pression de vapeur d'une substance est la pression des vapeurs exercées sur un récipient de la substance à une température particulière; ceci est vrai pour les liquides et les solides. Par exemple, vous remplissez à moitié un récipient d'eau, pompez l'air et scellez le récipient. L'eau s'évapore dans le vide, produisant une vapeur qui exerce une pression. À température ambiante, la pression de vapeur est de 0,03 atmosphère ou 0,441 livre par pouce carré. Lorsque la température augmente, la pression augmente également.

Bonnes vibrations (moléculaires)

À toute température supérieure à zéro kelvin, les molécules d'une substance vibrent dans des directions aléatoires. Les molécules vibrent plus rapidement à mesure que les températures augmentent. Les molécules ne vibrent cependant pas toutes à la même vitesse; certains se déplacent lentement tandis que d'autres sont très rapides. Si les molécules les plus rapides parviennent à la surface d'un objet, elles pourraient avoir assez d'énergie pour s'échapper dans l'espace environnant; ce sont ces molécules qui s'évaporent de la substance. À mesure que la température augmente, davantage de molécules ont l'énergie nécessaire pour s'évaporer de la substance, augmentant ainsi la pression de vapeur.

Vapeur et pression atmosphérique

Si le vide entoure une substance, les molécules qui quittent la surface ne rencontrent aucune résistance et produisent une vapeur. Cependant, lorsque la substance est entourée d'air, sa pression de vapeur doit dépasser la pression atmosphérique pour que les molécules s'évaporent. Si la pression de vapeur est inférieure à la pression atmosphérique, les molécules qui partent sont refoulées dans la substance par des collisions avec les molécules d'air.

Action d'ébullition et diminution de la pression

Un liquide bout lorsque ses molécules les plus énergétiques forment des bulles de vapeur. Sous une pression d'air suffisamment élevée, cependant, un liquide devient chaud mais ne bout ni ne s'évapore. À mesure que la pression de l'air ambiant diminue, les molécules s'évaporant d'un liquide bouillant rencontrent moins de résistance des molécules d'air et pénètrent plus facilement dans l'air. Comme la pression de vapeur peut être réduite, la température nécessaire pour faire bouillir le liquide est également réduite.

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