จุดเดือดของน้ำบริสุทธิ์ที่ระดับน้ำทะเลคือ 100 องศาเซลเซียส
น้ำบริสุทธิ์เดือดที่ 100°C
เมื่อความดันบรรยากาศอยู่ที่ประมาณ 1 บรรยากาศ
คำตอบมาตรฐานที่คุ้นเคยจากบทเรียนวิทยาศาสตร์คือ 100 องศาเซลเซียส โดยหมายถึงน้ำบริสุทธิ์ภายใต้ความดันบรรยากาศมาตรฐานประมาณ 1 บรรยากาศ ซึ่งใกล้เคียงกับสภาพบริเวณระดับน้ำทะเล
แต่ตัวเลข 100°C มีรายละเอียดสำคัญซ่อนอยู่ เพราะน้ำไม่ได้มีจุดเดือด 100°C ในทุกสถานที่และทุกสภาวะ จุดเดือดสัมพันธ์โดยตรงกับ ความดันที่กดอยู่เหนือผิวน้ำ หากความดันเปลี่ยน อุณหภูมิที่น้ำเริ่มเดือดก็เปลี่ยนตามไปด้วย
น้ำเดือดเพราะอะไร
เมื่อให้ความร้อนแก่น้ำ โมเลกุลน้ำเคลื่อนที่เร็วขึ้นเรื่อยๆ และความดันไอของน้ำเพิ่มสูงขึ้น การเดือดเกิดขึ้นเมื่อ ความดันไอของน้ำเท่ากับความดันภายนอก ฟองไอจึงก่อตัวภายในของเหลวและขยายตัวขึ้นสู่ผิวหน้าได้ ไม่ใช่แค่การระเหยเฉพาะบริเวณผิวน้ำเหมือนที่เกิดขึ้นได้แม้น้ำยังไม่ร้อนจัด
ที่ความดันมาตรฐาน 1 บรรยากาศ หรือประมาณ 101.325 กิโลปาสคาล น้ำบริสุทธิ์มีจุดเดือดใกล้ 100°C จึงเป็นค่าที่ใช้กันทั่วไปในแบบเรียนและการคำนวณพื้นฐาน
ทำไมขึ้นภูเขาแล้วน้ำเดือดเร็วขึ้น
พื้นที่สูงมีความดันบรรยากาศต่ำกว่าบริเวณระดับน้ำทะเล น้ำจึงไม่ต้องมีความดันไอสูงถึงระดับเดิมก็สามารถเดือดได้ ผลคือ จุดเดือดลดต่ำกว่า 100°C
เรื่องนี้ทำให้เกิดภาพที่ดูขัดกับความรู้สึกเล็กน้อย น้ำบนพื้นที่สูงอาจเริ่มเดือดเร็วกว่าที่ระดับน้ำทะเลในแง่ของอุณหภูมิที่ต้องไปให้ถึง แต่เมื่อน้ำเดือดแล้ว อุณหภูมิของน้ำกลับต่ำกว่า จึงอาจทำให้อาหารบางชนิดใช้เวลาต้มนานขึ้น การเห็นฟองเดือดแรงจึงไม่ได้แปลว่าน้ำกำลังร้อนกว่าเสมอไป
แล้วถ้าความดันสูงขึ้นล่ะ
หลักการจะกลับกัน เมื่อเพิ่มความดันเหนือผิวน้ำ น้ำต้องร้อนขึ้นก่อนที่ความดันไอจะสูงพอให้เกิดการเดือด จุดเดือดจึง สูงกว่า 100°C หลักการนี้พบได้ในหม้อความดัน ซึ่งทำให้น้ำและไอน้ำภายในมีอุณหภูมิสูงกว่าการต้มในหม้อเปิดภายใต้ความดันบรรยากาศปกติ อาหารจึงสุกได้เร็วขึ้นในหลายกรณี
จำง่ายๆ
• ระดับน้ำทะเลและความดันมาตรฐาน → น้ำบริสุทธิ์เดือดประมาณ 100°C
• ความดันลดลง → จุดเดือดลดลง
• ความดันเพิ่มขึ้น → จุดเดือดสูงขึ้น
น้ำเดือดกับน้ำระเหยไม่เหมือนกัน
อีกจุดที่มักสับสนคือ น้ำไม่จำเป็นต้องถึง 100°C จึงจะกลายเป็นไอ เสื้อผ้าเปียกสามารถแห้งได้ที่อุณหภูมิห้อง เพราะโมเลกุลบางส่วนบริเวณผิวหน้ามีพลังงานเพียงพอที่จะหลุดออกไปเป็นไอ กระบวนการนี้คือ การระเหย
ส่วนการเดือดเกิดขึ้นทั่วเนื้อของเหลวเมื่อความดันไอไปถึงระดับที่เหมาะสม จึงเห็นฟองไอเกิดขึ้นภายในน้ำอย่างชัดเจน ความแตกต่างนี้ช่วยอธิบายได้ว่าทำไมแอ่งน้ำบนพื้นจึงค่อยๆ หายไปได้โดยไม่เคยมีอุณหภูมิใกล้ 100°C เลย
แล้วน้ำที่ใส่เกลือยังเดือดที่ 100°C หรือไม่?
เมื่อมีสารที่ไม่ระเหย เช่น เกลือ ละลายอยู่ในน้ำ จุดเดือดสามารถสูงขึ้นได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การเพิ่มขึ้นของจุดเดือด ดังนั้นข้อความว่า “น้ำเดือดที่ 100°C” จึงควรอ่านให้ครบเงื่อนไขว่าเป็น น้ำบริสุทธิ์ภายใต้ความดันประมาณ 1 บรรยากาศ
ตัวเลข 100°C จึงไม่ใช่ค่าที่ติดตัวน้ำอย่างตายตัว แต่เป็นผลจากสมบัติของน้ำร่วมกับความดันรอบข้าง เมื่อเข้าใจเงื่อนไขนี้ เรื่องใกล้ตัวหลายอย่างตั้งแต่การต้มอาหารบนภูเขา การใช้หม้อความดัน ไปจนถึงการระเหยของน้ำที่อุณหภูมิห้องก็เชื่อมโยงกันได้ทันที
คำตอบสั้นที่สุดคือ 100 องศาเซลเซียส
ภายใต้ความดันบรรยากาศมาตรฐานประมาณ 1 บรรยากาศ
“ซุกไว้ในกระเป๋า แต่ไม่รอดสายตาตำรวจ” เขาพนมรวบหนุ่ม 43 พร้อมยาบ้า
ส่องโพยวันพุธก่อนหวยออก! จับตาเลขซ้ำ 10 ปี มีตัวไหนน่าตาม 16 ก.ย. 69
"แผ่นยางรองสะพาน" ตัวเล็กนิดเดียว รับน้ำหนักรถบรรทุกนับพันคันได้ยังไง?
เปิด 5 ห้างที่เงินสะพัดมากที่สุดในไทย อันดับ 1 คนเดินวันละหลักแสน
“หลุมดักรถถัง” ที่ชายแดน อวสาน T-59 เขมรจอดเดี้ยงที่ช่องจอม
เปิด 5 เกาะในไทยที่ต่างชาติไปมาก ที่สุด อันดับ 1 นักท่องเที่ยวทะลุหลายล้านคน!
ย้อนรอย 6 ห้างดังในกรุงเทพฯ ที่เคยคึกคัก ตั้งแต่ไทยไดมารู เมอร์รี่คิงส์ ถึงนิวเวิลด์และตั้งฮั่วเส็ง วันนี้เหลืออะไรไว้บ้าง
ร้านอาหารใต้อร่อยรสจัดจ้านต้องยกให้ร้านนี้เลย
6 ตลับเมตรเหล็กโบราณ ที่นักสะสมตามหา แพงสุดเท่าไหร่?
ทำไมคนมีแฟนจึงเผลอใจให้เพื่อนร่วมงานได้ง่าย
ทำไมคนท็อกซิกจึงดึงดูดใจบนเตียง
เห็นทุกครั้งแต่แทบไม่เคยสนใจ หลักกิโลเมตรข้างถนนมีไว้ทำอะไร
“ซุกไว้ในกระเป๋า แต่ไม่รอดสายตาตำรวจ” เขาพนมรวบหนุ่ม 43 พร้อมยาบ้า
เปิด 5 พระไทยที่เคยตกเป็นข่าวเกี่ยวกับทรัพย์สินมูลค่าสูงกว่า 1,400 ล้าน!
ทำไมคนมีแฟนจึงเผลอใจให้เพื่อนร่วมงานได้ง่าย
ทำไมคนท็อกซิกจึงดึงดูดใจบนเตียง
"แผ่นยางรองสะพาน" ตัวเล็กนิดเดียว รับน้ำหนักรถบรรทุกนับพันคันได้ยังไง?
ร้านอาหารใต้อร่อยรสจัดจ้านต้องยกให้ร้านนี้เลย



