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Cuando la presión del aire ambiente cae, la temperatura requerida para que un líquido hierva también cae. Esta es la razón por la que cocinar a gran altura lleva más tiempo:el agua hierve a una temperatura más baja y, por lo tanto, retiene menos calor, lo que exige tiempos de cocción más prolongados para lograr el mismo nivel de cocción.
El punto de ebullición aumenta con la presión atmosférica. A medida que disminuye la presión, la temperatura necesaria para hervir disminuye, lo que facilita la evaporación y requiere menos calor para alcanzar el estado de ebullición.
La presión de vapor de una sustancia es la presión que ejerce su vapor en equilibrio con su fase líquida (o sólida) a una temperatura determinada. Por ejemplo, en un recipiente sellado con medio litro de agua a temperatura ambiente, el agua se evapora al vacío y establece una presión de vapor de aproximadamente 0,03 atm (0,441 psi). Al aumentar la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas y, en consecuencia, aumenta la presión de vapor.
Todas las moléculas vibran en direcciones aleatorias por encima del cero absoluto. A medida que aumenta la temperatura, estas vibraciones se vuelven más rápidas. La distribución de velocidades no es uniforme:algunas moléculas se mueven lentamente mientras que otras aceleran rápidamente. Los más rápidos, al llegar a la superficie, poseen suficiente energía cinética para vencer las fuerzas intermoleculares y escapar a la fase gaseosa. Este escape selectivo es lo que impulsa la evaporación y eleva la presión de vapor.
En el vacío, las moléculas evaporadas no encuentran resistencia y forman vapor libremente. Sin embargo, en presencia de aire, la presión de vapor debe exceder la presión atmosférica circundante para que se produzca la evaporación. Si la presión de vapor es inferior a la presión ambiental, las moléculas que abandonan la superficie del líquido son bombardeadas por moléculas de aire y son obligadas a regresar al líquido, suprimiendo la evaporación.
Un líquido comienza a hervir cuando su presión de vapor es igual a la presión externa, lo que permite que se formen y crezcan burbujas de vapor. A presiones atmosféricas altas, un líquido puede calentarse extremadamente sin llegar a hervir porque la presión circundante evita que las burbujas de vapor se expandan. A medida que cae la presión ambiental, menos colisiones de moléculas de aire impiden el escape del vapor. En consecuencia, el líquido alcanza el estado de ebullición a una temperatura más baja, lo que hace que la ebullición sea más fácil y, a menudo, más rápida a presión reducida.
