O que acontece com a temperatura de ebulição quando a pressão diminui?

À medida que a pressão do ar ambiente diminui, a temperatura necessária para ferver um líquido também diminui. Por exemplo, leva mais tempo para fazer alguns alimentos em altitudes elevadas porque a água ferve em temperaturas mais baixas; a água retém menos calor, então o cozimento adequado requer mais tempo. A conexão entre pressão e temperatura é explicada por uma propriedade chamada pressão de vapor, uma medida de quão rapidamente as moléculas evaporam de um líquido.

TL; DR (muito longo; Não li)

À medida que a temperatura ambiente aumenta, as temperaturas de ebulição também aumentam. Isso porque o aumento da temperatura ambiente dificulta o escape do vapor do líquido, e mais energia é necessária para ferver.

A pressão de vapor de uma substância é a pressão dos vapores exercidos em um recipiente da substância a uma temperatura específica; isso é verdadeiro tanto para líquidos quanto para sólidos. Por exemplo, você enche um recipiente até a metade com água, bombeia o ar para fora e fecha o recipiente. A água evapora no vácuo, produzindo um vapor que exerce pressão. À temperatura ambiente, a pressão de vapor é de 0,03 atmosferas ou 0,441 libras por polegada quadrada. Quando a temperatura aumenta, a pressão também aumenta.

Em qualquer temperatura acima de zero kelvin, as moléculas de uma substância vibram em direções aleatórias. As moléculas vibram mais rápido à medida que as temperaturas aumentam. As moléculas não vibram todas na mesma velocidade, no entanto; alguns se movem lentamente, enquanto outros são muito rápidos. Se as moléculas mais rápidas encontrarem seu caminho para a superfície de um objeto, elas podem ter energia suficiente para escapar para o espaço circundante; são essas moléculas que evaporam da substância. Conforme a temperatura aumenta, mais moléculas têm energia para evaporar da substância, elevando a pressão do vapor.

Se o vácuo envolve uma substância, as moléculas que deixam a superfície não encontram resistência e produzem um vapor. No entanto, quando a substância está rodeada de ar, sua pressão de vapor deve exceder a pressão atmosférica para que as moléculas evaporem. Se a pressão do vapor for inferior à pressão atmosférica, as moléculas que saem são forçadas a voltar para a substância por colisões com as moléculas de ar.

Um líquido ferve quando suas moléculas mais energéticas formam bolhas de vapor. Sob pressão de ar suficientemente alta, no entanto, um líquido fica quente, mas não ferve ou evapora. À medida que a pressão do ar ambiente diminui, as moléculas que evaporam de um líquido fervente encontram menos resistência das moléculas de ar e entram no ar com mais facilidade. Como a pressão do vapor pode ser reduzida, a temperatura necessária para ferver o líquido também é reduzida.