De la Marea Moartă până pe Everest

Temperatura la care fierbe apa, după altitudine

În București, la 85 de metri, apa fierbe la 99,7 °C.

99,7°C

cu 0,3 °C sub nivelul mării București · 85 de metri Presiune standard 100,3 kPa

Altitudinea 85 de metri

Calculul este la presiune standard, 101,325 kPa la nivelul mării. Vremea unei zile mută pragul cu câteva zecimi de grad. Marja calculului este ±0,5 °C.

Focul mare grăbește aburul. Pragul rămâne.

La clocot, căldura primită în plus se duce în abur. Temperatura de fierbere ține de presiunea locului, iar presiunea ține de altitudine.

99,7 °C

București

Abur față de un foc mijlociu: 1,0×

Clocotul stă la 99,7 °C. O flacără mai mare scoate mai mult abur și lasă temperatura pe loc.

Puterea flăcării 60%

Capacul etanș adaugă 100 kPa peste presiunea locului. Aerul care lipsește deasupra oalei e înlocuit de presiunea din capac, iar pragul urcă.

Urcarea, de la țărmul Mării Moarte pe Everest

Fiecare punct de pe curbă iese din aceeași formulă, la altă altitudine. Un punct, sau un rând din tabel, pune locul pe ecranul de sus.

Loc	Altitudine	Presiune standard	Fierbere
Țărmul Mării Moarte	−430 de metri	106,6 kPa	101,4 °C
Constanța	25 de metri	101,0 kPa	99,9 °C
Londra	11 metri	101,2 kPa	100,0 °C
București	85 de metri	100,3 kPa	99,7 °C
Cluj-Napoca	360 de metri	97,1 kPa	98,8 °C
Brașov	538 de metri	95,0 kPa	98,2 °C
Predeal	1.050 de metri	89,3 kPa	96,5 °C
Ben Nevis	1.345 de metri	86,2 kPa	95,5 °C
Vârful Omu	2.505 de metri	74,6 kPa	91,7 °C
Vârful Moldoveanu	2.544 de metri	74,3 kPa	91,6 °C
Everest	8.848 de metri	31,4 kPa	70,3 °C

Greutatea aerului ține bulele în apă

O bulă de abur din mijlocul apei are de împins, dinăuntru, greutatea apei și a aerului de deasupra. Cât timp presiunea aburului din bulă rămâne sub presiunea locului, bula se turtește și dispare. La temperatura de fierbere, cele două presiuni ajung egale, iar bulele cresc, se desprind și sparg suprafața în clocot.

Sus pe munte, coloana de aer de deasupra oalei e mai scurtă și mai ușoară. Egalitatea vine mai devreme, la o temperatură mai joasă. La București lipsesc 0,3 °C din cele 100,0 °C de la nivelul mării; la Brașov lipsesc 1,8 °C; la stația meteo de pe Vârful Omu lipsesc 8,3 °C, iar la presiune standard ceaiul de la cabană pornește din apă de cel mult 91,7 °C, oricât de mult ar sta ibricul pe foc.

Legătura dintre fierbere și barometru e veche cât scala însăși. În 1742, Anders Celsius a măsurat cât de mult se mișcă punctul de fierbere odată cu presiunea aerului și a găsit o dependență pe care măsurătorile moderne o confirmă. Scara lui avea zero la fierbere și o sută la îngheț; inversarea la forma de azi a venit după moartea lui. Pragul de 100,0 °C a rămas legat de presiunea standard de la nivelul mării: 101,325 kPa.

Evaporarea de la suprafață este altceva: moleculele scapă una câte una, la orice temperatură. Clocotul începe abia când tot volumul apei poate fierbe dintr-odată.

Calculul, cu formulele lui

1. Presiunea locului, atmosfera standard:
P(h) = 101,325 × (1 − 2,25577×10⁻⁵ × h)^5,25588 kPa, cu h în metri.

2. Fierberea, ecuația Antoine pentru apă, constante NIST:
T = 1730,63 / (8,07131 − log₁₀P_mmHg) − 233,426 °C.

La altitudinea zero, calculul întoarce 100,0 °C. Cu al doilea set publicat de constante, pentru Vârful Omu rezultă 91,4 °C în loc de 91,7 °C: marja onestă a paginii este ±0,5 °C, iar titlurile rotunjesc în consecință.

Altitudini de referință: București 85 de metri și Cluj-Napoca 360 de metri (Institutul Național de Statistică), Brașov 538 de metri, Vârful Omu 2.505 metri, Vârful Moldoveanu 2.544 de metri, Everest 8.848 de metri. Altitudinea unui oraș este un punct de referință pentru localitate; străzile lui pot sta mai sus sau mai jos, iar instrumentul primește orice valoare între −430 și 8.848 de metri.

Surse publice, în pagina proiectului: ISO 2533 (atmosfera standard), NIST Chemistry WebBook (constantele Antoine pentru apă), Institutul Național de Statistică (altitudinile reședințelor de județ), Observatorul Astronomic din Uppsala (istoria scării Celsius).