Une question de pression
En fait, c'est la pression atmosphérique qui décide de la température d'ébullition de l'eau, car le poids de l'air "presse" sur la vapeur. Ainsi, pour chaque pallier de 300 mètres d'altitude, l'eau bout environ un degré plus bas.
Une pression atmosphérique très faible
Au sommet de l'Everest, l'eau bout à 60 degrés, alors qu'au niveau de la mer, c'est à 100 degrés précisément.
Ainsi, même quand la température passe en dessous de 0°C, l'eau passe directement de l'état solide à l'état liquide. C'est ce qu'on appelle la sublimation. En résumé, l'eau ne gèle à 0°c et ne bout à 100°C que dans le cadre d'une pression atmosphérique… normale.
L'eau ne bout pas toujours à 100 degrés. Cela dépend notamment de la pression atmosphérique et des éléments qu'on lui ajoute. Ainsi, en montagne, elle bout à une température inférieure (et donc plus rapidement) car la pression est moindre, à l'inverse de l'eau dans une cocotte minute.
Ainsi, sous 1 atmosphère, soit la pression atmosphérique normale, l'eau bout effectivement à 100°C. Lorsque la pression augmente, on voit que la température d'ébullition augmente elle aussi : il faudra chauffer plus pour obtenir de la vapeur.
Suite aux expériences, nous avons conclu que plus l'altitude augmente, plus la pression et la température d'ébullition baisse. Pas étonnant qu'il soit difficile de faire cuire les pâtes en montagne, elles sont dans de l'eau moins chaude qu'en plaine.
Au niveau de la mer, l'eau bout à 100 °C, mais, pour chaque tranche de 293 mètres d'élévation, la température d'ébullition diminue de 1 °C. En faisant bien le calcul, dans la région où habite votre fille, l'eau bout à 96,6 °C. La différence est minime, mais assez pour avoir un impact sur les temps de cuisson.
La température d'ébullition est la température maximale que peut atteindre le liqude sous une pression donnée. Si la pression est inférieure à la pression atmosphérique "normale", la température d'ébullition de l'eau ,par exemple, sera inférieure à 100°C. Elle sera par contre plus élevée sous une pression plus forte.
Le sel augmente la température d'ébullition de l'eau, mais dans le cas de la cuisson des pâtes, l'effet est tout à fait négligeable.
Alors que pour une pression de 616 hPa, l'eau change d'état à seulement 80°C environ. Donc à 4000m d'altitude, l'eau va bouillir à 80°C. Et cette température est insuffisante pour cuire les pommes de terre qui ont besoin de 95°C environ pour cuire (doc.
L'eau salée monte plus rapidement en température, l'ébullition a lieu quelques secondes plus tôt qu'avec l'eau douce. L'eau salée atteint le seuil de 101,5 °C. On peut dire que la présence de sel a fortement favorisé la montée en température et a permis d'atteindre un peu plus vite la température d'ébullition.
Dans un four, le récipient est chauffé par les infra-rouges diffusés par les résistances, et le récipient n'est pas en contact direct avec la source de chaleur comme sur une plaque chauffante, donc beaucoup mieux absorbés par des corps noirs que par des récipients de couleur claire. Faites-en l'expérience.
► Troposphère et tropopause
Elle se caractérise par une diminution de la température assez linéaire, de l'ordre de 6.5°C pour 1000 mètres ainsi que par une diminution de pression très importante avec l'altitude. La troposphère est la partie de l'atmosphère la plus turbulente.
Lorsque la pression atmosphérique diminue, il faut donc moins d'énergie pour que la pression de la vapeur égale celle de l'atmosphère. Moins d'énergie signifie moins de chaleur, ce qui signifie que l'eau bouillira à une température plus basse à une altitude plus élevée.
L'air atmosphérique, comme tous les corps, est attiré par la Terre et son poids est à l'origine de la pression atmosphérique. En gagnant de l'altitude, la pression atmosphérique diminue puisque l'épaisseur de la colonne d'air s'amincit.
Petit cours de physique-chimie : quand on met de l'eau à bouillir, des gaz s'en échappent sous forme de vapeur. Or cette vapeur contient des composés volatils qui, si on laisse l'eau refroidir, vont venir se redéposer dans l'eau et à sa surface.
L'ébullition (c'est-à-dire la formation de bulles de vapeur d'eau dans le récipient), elle, se produit normalement quand la température de l'eau atteint la "température d'ébullition de l'eau", soit 100°C à la pression atmosphérique.
La température de la surface du Soleil est d'environ 5 500 °C . La région la plus externe de l'atmosphère solaire est la couronne, bien plus chaude que le noyau. Les scientifiques ne comprennent toujours pas pourquoi la couronne peut atteindre la température inouïe de 20 millions de degrés Celsius.
L'eau ne bout pas à 100°C
Si la station est à 1500m, l'eau bout à 95°C, à 1800m à 94°C. Elle bout donc plus vite, mais les ingrédients que vous jetez dedans cuisent plus lentement : c'est vrai des pâtes et du riz, notamment, et aussi des œufs. Goûtez donc les premiers soigneusement avant de les égoutter.
Il est tout à fait possible de faire bouillir de l'eau sans même la chauffer. Détails : Si l'on place une casserole d'eau dans une cloche sous vide et que l'on aspire l'air, l'eau commencera à bouillir ! Dans des conditions atmosphériques normales, l'eau arrive à ébullition à 100° C.
L'eau en surfusion, c'est-à-dire toujours liquide en dessous de 0°C, se transforme en glace quand les molécules d'eau s'associent entre elles pour former des tétraèdres (pyramides à quatre faces).
Ainsi, la détermination de son point d'ébullition n'est pas aussi simple qu'il y paraît. « L'eau bout à 100 °C à la pression atmosphérique normale », nous a-t-on appris. Pourquoi l'eau bout-elle à 100° et gèle-t-elle à 0° ?
Quand l'eau bout, elle le fait à gros bouillons tandis que quand elle frémit, elle est juste sous le point d'ébullition. C'est là la différence. Bouillir consiste à faire cuire dans de l'eau bouillonnante. Frémir signifie faire cuire dans de l'eau portée au seuil du point d'ébullition.
Tout d'abord, l'air dissous dans l'eau, chauffé plus rapidement que celle-ci, cherche à s'en échapper, et forme les premières bulles. Mais l'eau réagit à son tour et, dès que la température est suffisante, change d'état pour devenir gaz. C'est ce gaz, de la vapeur d'eau, qui forme les bulles suivantes.