Ursprunglig fråga:
Hej! Varför är luften ovanför en vattenyta full av vattenånga? Varför kokar vattnet då vattenångans tryck är lika stort som lufttrycket? Kan man med den allmänna tillståndslagen för gaser (pV/T) förklara varför kokpunkten kan sänkas om trycket minskar?
/Cissi K, Värmdö, Stockholm

Svar:
Luften ovanför en vattenyta innehåller en del vattenmolekyler som slitit sig från ytan. Vid en viss temperatur är det jämvikt mellan ångan och vattnet - lika många vattenmolekyler kondenseras till vattnet som frigörs till luften. Om temperaturen är högre kan luften innehålla mer vattenånga.

Vid kokpunkten är det s.k. partialtrycket hos ångan lika med lufttrycket, se bilden nedan från Hyperphysics. Då kan "luften" bestå till 100% av vattenånga - syret och kvävet har trängts bort. Vid kokpunkten kan det också bildas bubblor av vattenånga (normalt på botten av kastrullen som är nära värmekällan och därför varmare). Om vattentemperaturen understiger kokpunkten så kan inga bubblor bildas eftersom de trycks ihop av det större lufttrycket.

Kokpunktens förändring med tryckets kan inte förklaras med allmänna gaslagen eftersom kondenserande vattenånga är långt ifrån en ideal gas. Förändringen av kokpunkten med trycket är i själva verket en ganska komplicerad olinjär funktion. För mer om ämnet se nedanstående länkar.

Nyckelord: kokande vatten [17]; gaslagen, allmänna [24]; kokpunkts/fryspunkts förändring [14];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/vappre.html
2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/vappre.html#c4