Suszyliście kiedyś pranie na mrozie? Świetna zabawa! Wieszając na sznurku np. mokrą koszulę, można ją „uformować”: złapać klamerkami za kołnierz i podnieść do góry mokre rękawy. W niskiej temperaturze woda zamarza i koszula ma „podniesione ręce”. Z czasem te „ręce” jednak opadają. Dlaczego? Bo woda wyparowała! Tak, to nie pomyłka. H2O może przechodzić w stan gazowy nie tylko ze stanu ciekłego, ale też ze stałego. Energia cząsteczek wody nie jest równo rozłożona. W niskiej temperaturze przeważająca większość z nich ma jej mało, ale niektóre mają na tyle dużo, że potrafią się „ulotnić”. To kwestia statystyki. Z czasem ulotnią się jednak wszystkie cząsteczki wody z koszuli wywieszonej na mrozie. I pranie będzie suche.

Wraz ze wzrostem temperatury rośnie liczba cząsteczek wody, które mają wystarczającą energię, by wyparować. Dlatego pranie szybciej schnie latem niż zimą. Jest jednak moment, w którym ilość energii jest na tyle duża, że teoretycznie mogłyby „ulotnić się” wszystkie cząsteczki. To umowne 100 stopni Celsjusza. Jeszcze chwilę wcześniej nawet te cząsteczki, które miały dużo energii, mogły się wyrwać tylko z powierzchni (tafli) cieczy. Przy 100 st. C wszystko się zmienia.

Wrzenie oznacza parowanie cieczy w całej jej objętości. Cząsteczki położone na powierzchni wciąż mają łatwiej, bo przyciska je tylko słup powietrza (ciśnienie atmosferyczne). Te położone niżej nie mogą po prostu polecieć do góry, ale znalazły na to sposób. Ratunkiem dla nich są niedoskonałości naczynia, w których gotowanie się odbywa, albo zanieczyszczenia w samej wodzie. Do rys, zadrapań i innych nierówności, a nawet pływających w wodzie pyłków przyczepiają się maleńkie bąbelki powietrza. To do nich paruje H2O, nawet na samym dnie garnka. Bąbelki powiększają się, a im są większe, tym więcej wody – w postaci pary – się do nich dostaje.

W końcu pęcherzyk jest na tyle duży, że siła wyporu staje się większa od siły przyczepiającej pęcherzyk np. do nierówności naczynia. W swojej podróży ku powierzchni bąbelek się powiększa (także dlatego, że spada ciśnienie, a więc siła, która go ściska) i w końcu otwiera się. Tak powstaje charakterystyczne bulgotanie gotującej się wody. Przyglądając się powolnemu wrzeniu, bez trudu można zauważyć, że bąbelki powstają na ściankach naczynia. Jeden za drugim. Wyglądają jak korale nanizane na sznurek.

A co, jeżeli naczynie nie ma nierówności, rys, a woda zanieczyszczeń? Wtedy płynna woda może mieć temperaturę dużo powyżej 100 st. C. Nie ma jak się zagotować, bo wrzenie musi się na czymś rozpocząć. Taką wodę naukowcy nazywają cieczą przegrzaną. Może być niebezpieczna, bo wystarczy do naczynia wrzucić jedno ziarenko piasku albo mały kryształek soli, a proces wrzenia rozpocznie się tak lawinowo, że woda praktycznie eksploduje!

Jaki jest związek temperatury gotowania z ciśnieniem atmosferycznym? Im mniejsza siła naciska na powierzchnie cieczy, tym łatwiej wyrwać się (wyparować) cząsteczkom tej cieczy. Im niższe ciśnienie, tym niższa temperatura wrzenia.

Na szczycie Mount Everestu woda wrze już w 71 st. C i nie da się jej podgrzać do wyższej temperatury.

Na każde 100 metrów ponad poziomem morza temperatura wrzenia H2O spada o ok. 0,6 st. C.