Apa yang Terjadi pada Suhu Mendidih saat Tekanan Turun?

Ketika tekanan udara ambien menurun, suhu yang dibutuhkan untuk mendidihkan cairan juga menurun. Misalnya, dibutuhkan waktu lebih lama untuk membuat beberapa makanan di dataran tinggi karena air mendidih pada suhu yang lebih rendah; air menahan lebih sedikit panas sehingga memasak yang tepat membutuhkan lebih banyak waktu. Hubungan antara tekanan dan suhu dijelaskan oleh sifat yang disebut tekanan uap, ukuran seberapa mudah molekul menguap dari cairan.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Ketika suhu lingkungan meningkat, suhu didih juga meningkat. Itu karena suhu lingkungan yang meningkat membuat uap sulit keluar dari cairan, dan lebih banyak energi dibutuhkan untuk mendidih.

Tekanan uap suatu zat adalah tekanan uap yang bekerja pada wadah zat pada suhu tertentu; ini berlaku untuk cairan dan padatan. Misalnya, Anda mengisi setengah wadah dengan air, memompa udara dan menutup wadah. Air menguap ke dalam ruang hampa, menghasilkan uap yang memberikan tekanan. Pada suhu kamar, tekanan uap adalah 0,03 atmosfer atau 0,441 pon per inci persegi. Ketika suhu meningkat, tekanan juga meningkat.

Pada setiap suhu di atas nol kelvin, molekul dalam suatu zat bergetar dalam arah acak. Molekul bergetar lebih cepat saat suhu meningkat. Namun, tidak semua molekul bergetar pada kecepatan yang sama; beberapa bergerak lambat sementara yang lain sangat cepat. Jika molekul tercepat menemukan jalan mereka ke permukaan suatu objek, mereka mungkin memiliki energi yang cukup untuk melarikan diri ke ruang sekitarnya; itu adalah molekul-molekul yang menguap dari substansi. Saat suhu meningkat, lebih banyak molekul memiliki energi untuk menguap dari zat, mendorong tekanan uap naik.

Jika vakum mengelilingi suatu zat, molekul yang meninggalkan permukaan tidak menemui hambatan dan menghasilkan uap. Namun, ketika zat tersebut dikelilingi oleh udara, tekanan uapnya harus melebihi tekanan atmosfer agar molekul dapat menguap. Jika tekanan uap lebih rendah dari tekanan atmosfer, molekul yang keluar akan dipaksa kembali ke dalam zat melalui tumbukan dengan molekul udara.

Cairan mendidih ketika molekulnya yang paling energik membentuk gelembung uap. Di bawah tekanan udara yang cukup tinggi, bagaimanapun, cairan menjadi panas tetapi tidak mendidih atau menguap. Saat tekanan udara ambien menurun, molekul yang menguap dari cairan mendidih bertemu lebih sedikit hambatan dari molekul udara dan memasuki udara dengan lebih mudah. Karena tekanan uap dapat dikurangi, suhu yang dibutuhkan untuk mendidihkan cairan juga berkurang.