Perché l’acqua bolle?

La formazione delle bolle di gas (o bolle di vapore acqueo) avviene perché l’acqua è formata da molecole unite tra loro. Con l’alta temperatura data dal fuoco e che passa dalla pentola all’acqua, si sta usando energia sotto forma di calore per indebolire i legami tra le molecole d’acqua e far sì che esse si liberino, passando da liquido a gas, processo chiamato evaporazione o ebollizione.

E’ evaporazione quando le particelle d’acqua superficiali si liberano; è ebollizione quando il vapore continua ad aumentare, e con la sua pressione eguaglia quella dell’ambiente circostante (quello che circonda tutti) che fungeva da “coperchio invisibile” per non far liberare le bolle.

Il processo attraverso cui l’acqua bolle (passa da liquido a gas) è riassunto nella seconda legge di Gay-Lussac: “a volume costante, per un gas la pressione è direttamente proporzionale alla temperatura”. Il volume costante è dato dalla pentola; la pressione delle bolle che si liberano (ebollizione appunto) aumenta grazie all’aumentare della temperatura (fiamma del fornello) e così tali bolle possono liberarsi.

Inoltre, l’acqua bolle prima se la pentola è chiusa con il coperchio perché si intrappola il calore favorendo il processo. Dato che il coperchio non è ermetico, le bolle non devono sforzarsi troppo per vincere la pressione dell’ambiente esterno più il coperchio e l’acqua riuscirà a bollire. Ma se il coperchio è ermetico (pentola a pressione), le molecole devono lottare contro la pressione esercitata da esso. Allora, la pressione delle bolle deve essere maggiore. Per la legge di cui sopra, tale maggiore pressione delle bolle si avrà con un aumento della temperatura oltre i 100°C.