Perché l’acqua bolle proprio a 100°C?

La risposta va ricercata nel significato del termine ebollizione. Un liquido bolle quando la sua tensione di vapore uguaglia la pressione esterna. Il fenomeno dell’ebollizione non va confuso con quello dell’evaporazione. Infatti, l’ebollizione riguarda tutta la massa di liquido mentre l’evaporazione coinvolge solo lo strato superficiale.

Immaginiamo di mettere una pentola con dell’acqua sul fornello. Nelle prime fasi di riscaldamento del liquido, si iniziano a formare sul fondo e sulle pareti della pentola delle bollicine di gas. Queste non sono costituite da vapore acqueo ma da gas disciolti come azoto, ossigeno e anidride carbonica. In virtù della legge di Henry, questi gas, al crescere della temperatura, diventano meno solubili nel liquido. Man mano che la temperatura sale si inizia ad assistere, sulla zona superficiale, a marcati fenomeni di evaporazione, mentre sul fondo (nella zona più calda) alla formazione di vere e proprie bolle di vapore, aventi minore densità rispetto al liquido, che proveranno a risalire verso l’alto. La loro pressione interna non è ancora sufficientemente elevata da permettere loro il raggiungimento della superficie e pertanto imploderanno per effetto della pressione del liquido circostante. All’interno della pentola si verrà creare un gradiente di temperatura:

–        La parte superficiale sarà quella a più bassa temperatura per la continua evaporazione che assorbirà calore dal liquido sottostante.

–        Il fondo sarà quello a più caldo a diretto contatto con la fiamma del fornello.

Al raggiungimento del punto di ebollizione le bolle prenderanno forma su tutta la massa di liquido e avranno una pressione sufficiente a raggiungere la superficie del liquido e allontanarsi per rilasciare il vapore nell’aria. 100°C (373,15K) è la temperatura in cui il valore di tensione o pressione di vapore dell’acqua raggiunge 1 atm.

L’acqua bolle sempre a 100°C?

Si può facilmente intuire come all’aumentare dell’altitudine vi sia una costante diminuzione della pressione atmosferica e pertanto anche un abbassamento della temperatura di ebollizione. In linea approssimativa, si può considerare come un abbassamento di 1°C ogni 300 m di altitudine dal livello del mare. Al contrario l’utilizzo della pentola a pressione porterà con sé un drastico aumento di questa temperatura. Un altro piccolo espediente per innalzare la temperatura di ebollizione è quello di aggiungere un po’ di sale. Tuttavia, sappiate che per alzare di 1°C la temperatura di 1 litro d’acqua occorrono ben 58 g di sale. Una quantità notevolmente superiore rispetto a quella che si utilizza di solito per preparare la pasta.