Wasser kocht immer bei 100C, oder? Falsch! Obwohl es eine der grundlegenden Fakten ist, die Sie wahrscheinlich schon früh im Schulunterricht gelernt haben, kann Ihre Höhe relativ zum Meeresspiegel die Temperatur beeinflussen, bei der Wasser kocht, aufgrund von Luftdruckunterschieden. Hier betrachten wir die Siedepunkte von Wasser an verschiedenen Orten sowie die detaillierten Gründe für die Abweichungen.
Vom höchsten Landpunkt über dem Meeresspiegel, dem Mount Everest, bis zum niedrigsten, dem Toten Meer, kann der Siedepunkt des Wassers von knapp unter 70 C bis über 101 C variieren.
Atmosphärischer Druck der Druck, der durch das Gewicht der Erdatmosphäre ausgeübt wird, die auf Meereshöhe einfach als 1 Atmosphäre oder 101.325 Pascal definiert ist. Sogar auf dem gleichen Niveau gibt es natürliche Schwankungen des Luftdrucks; Regionen mit hohem und niedrigem Druck werden üblicherweise als Teile der Wettervorhersage angezeigt, aber diese Abweichungen sind gering im Vergleich zu den Änderungen, wenn wir höher in die Atmosphäre gehen. Wenn Ihre Höhe (Höhe über dem Meeresspiegel) zunimmt, nimmt das Gewicht der Atmosphäre über Ihnen ab (da Sie sich jetzt über einem Teil davon befinden), und so nimmt auch der Druck ab.
Um zu verstehen, wie sich dies auf den Siedepunkt des Wassers auswirkt, müssen wir zuerst verstehen, was passiert, wenn Wasser kocht. Dafür müssen wir über etwas namens ‚Dampfdruck‘ sprechen. Dies kann als die Tendenz von Molekülen in einer Flüssigkeit angesehen werden, in die Gasphase über der Flüssigkeit zu entweichen. Der Dampfdruck steigt mit zunehmender Temperatur, da sich Moleküle schneller bewegen und mehr von ihnen die Energie haben, der Flüssigkeit zu entkommen. Wenn der Dampfdruck einen äquivalenten Wert zum Umgebungsluftdruck erreicht, kocht die Flüssigkeit.
Auf Meereshöhe ist der Dampfdruck gleich dem atmosphärischen Druck bei 100 C, und so ist dies die Temperatur, bei der Wasser kocht. Wenn wir uns höher in die Atmosphäre bewegen und der atmosphärische Druck sinkt, sinkt auch der Dampfdruck, der zum Kochen einer Flüssigkeit erforderlich ist. Aus diesem Grund wird die Temperatur, die erforderlich ist, um den notwendigen Dampf zu erreichen, mit zunehmendem Meeresspiegel immer niedriger, und die Flüssigkeit kocht daher bei einer niedrigeren Temperatur.
Dies gilt natürlich für alle Flüssigkeiten, nicht nur für Wasser. Und es ist nicht nur der atmosphärische Druck, der den Siedepunkt des Wassers beeinflussen kann. Die meisten von uns wissen wahrscheinlich, dass das Hinzufügen von Salz zu Wasser während des Kochens den Siedepunkt des Wassers erhöht, und dies hängt auch mit dem Dampfdruck zusammen. Tatsächlich erhöht das Hinzufügen eines gelösten Stoffes zu Wasser die Siedetemperatur, da es den Dampfdruck verringert, was bedeutet, dass eine etwas höhere Temperatur erforderlich ist, damit der Dampfdruck dem atmosphärischen Druck entspricht und das Wasser kocht.
Ein weiterer Faktor, der die Siedetemperatur von Wasser beeinflussen kann, ist das Material, aus dem das Gefäß besteht, in dem es gekocht wird. Experimente haben gezeigt, dass Wasser bei gleichem Druck in Metall- und Glasgefäßen bei unterschiedlichen Temperaturen kocht. Es wird vermutet, dass dies daran liegt, dass Wasser bei einer höheren Temperatur in Gefäßen kocht, an denen seine Moleküle stärker haften – hier gibt es viel mehr Details zu diesem Phänomen.
Der Siedepunkt von Wasser ist also alles andere als absolut und kann von einer ganzen Reihe von Faktoren beeinflusst werden. Nützliche Informationen Wenn Sie jemals eine Tasse Tee am Everest zubereiten möchten – der niedrigere Siedepunkt würde bedeuten, dass die Tasse, die Sie am Ende haben, eher schwach und unangenehm ist!
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