Ainsi, certaines molécules vont à une vitesse qui correspond à la vitesse moyenne d'un gaz à 100°C, elles véhiculent donc assez d'énergie pour faire s'évaporer l'eau.
A température ambiante, il existe donc une certaine agitation (thermique) des molécules d'eau, agitation qui provoque l'éjection de plusieurs d'entre elles du liquide. Une fois éjectées, les molécules peuvent être renvoyées vers le liquide ou s'en éloigner, suivant les chocs qu'elles subissent avec les molécules d'air.
La pression qui s'exerce sur l'eau lorsque le récipient est ouvert est la pression atmosphérique. A 1013 hPa, l'eau bout à 100°C. Lorsque la pression qui s'exerce sur l'eau est plus faible que la pression atmosphérique, l'eau bout à une température inférieure à 100°C .
En effet dans un récipient clos la vaporisation aurait pour effet d'augmenter la pression au-dessus du liquide. Ainsi dans une marmite sous pression on porte l'eau à une température supérieure à 100°C, mais sans ébullition.
Dans la rue, dans la classe, l'eau s'évapore à toute température comprise entre 0 °C et 100 °C. L'évaporation d'une flaque d'eau est plus rapide si l'air est sec et s'il y a du vent, qu'après l'orage, quand l'air est humide. Pendant l'évaporation, la vapeur d'eau (gaz invisible) se mélange à l'air ambiant.
A pression normale, la liquéfaction de l'eau pure a lieu à 100°C.
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. C'est le cas au fond des océans où la pression augmente fortement.
La température de changement d'état d'un corps dépend de la pression. Ainsi, la température d'ébullition de l'eau diminue lorsque la pression diminue, et augmente lorsque la pression augmente.
Lorsque la pression diminue, l'eau (corps pur) a une température d'ébullition inférieure à 100°C. Lorsque le chimiste réalise une expérience de vaporisation de l'eau dans son laboratoire, il travaille à la pression atmosphérique, c'est-à-dire, la pression que l'air qui l'entoure exerce autour de lui.
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.
L'eau frémissante et bouillante
La plupart des thés noirs, thés rouges, thés puerhs, thés blancs et thés oolongs acceptent l'eau frémissante ou bouillante (95°c à 100°c).
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.
Mais pour s'évaporer, un liquide n'a pas forcément besoin d'être en ébullition : il suffit en effet que ses molécules bougent suffisamment. Lorsque la température grimpe, celles-ci se retrouvent en mouvement. Les plus rapides d'entre elles atteignent la surface du liquide et peuvent alors «s'envoler».
Cela vient du fait qu'à la surface de la goutte d'eau, les molécules d'eau sont très concentrées (état liquide), alors qu'à l'air libre, elles le sont moins (relatif à l'hygrométrie). De par ce gradient de concentration, les molécules d'eau se diffusent en dehors de la goutte.
C'est, a priori, une simple question de densité: Tu prends une bulle d'huile que tu laches au fond de l'océan, elle va remonter jusqu'à la surface mais ne s'élèvera pas dans l'air. Pourquoi ? Parce que l'huile est moins dense que l'eau mais plus dense que l'air.
À température constante, si la pression externe exercée sur un gaz augmente, le volume de celui-ci diminue. Conséquemment, les particules de gaz deviennent plus rapprochées et se heurtent davantage. Par conséquent, les collisions sont plus fréquentes, ce qui augmente la pression.
Dans le vide, l'eau bout et s'évapore à des températures beaucoup plus basses qu'à la pression atmosphérique normale. Ce phénomène est utilisé dans la transformation des aliments à la fois pour le refroidissement rapide, et économe en énergie, et pour la concentration des produits.
On peut expliquer cette variation à l'aide de la théorie cinétique des gaz. Selon cette théorie, une augmentation de température résulte en une augmentation de l'énergie cinétique des particules. Le risque de collisions est donc plus probable, ce qui provoque un changement de pression.
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.
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.
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.
Les taux d'évaporation s'expriment habituellement en profondeur d'eau perdue (en millimètres) pendant une certaine période, par exemple: 2 mm/jour, 14 mm/semaine ou 60 mm/mois.
le vent, qui favorise l'évaporation ; l'humidité de l'air : l'évaporation sera plus importante dans un air sec que dans un air humide ; un apport de chaleur ,tel qu'en fournit le soleil, l'évaporation étant endothermique, c'est-à-dire qu'elle absorbe de la chaleur de l'environnement.