Wann kocht Wasser? - Wissenswertes zum Siedepunkt

Wann Wasser kocht - das sollten Sie zum Siedepunkt wissen

• In der Natur liegen Stoffe in den sog. drei Aggregatsformen vor, nämlich fest, flüssig und gasförmig.
• Welcher dieser drei Zustände eingenommen wird, hängt (primär!) von der Temperatur und natürlich von der Zusammensetzung des Stoffes ab. Schon die einzelnen chemischen Elemente haben eine unterschiedliche Struktur, die sich auf ihren Aggregatzustand auswirkt.
• Wasser ist in den drei Formen Wasserdampf (unsichtbar und in geringen Mengen in der Luft enthalten), flüssiges Wasser und Eis (dem Festkörper) bekannt. Aber wann gehen diese ineinander über?
• Unter normalen Bedingungen (!) gefriert Wasser bei 0 °C zu Eis und schmilzt bei dieser Temperatur auch wieder.
• Und bei 100 °C geht die Flüssigkeit "Wasser" in die Dampfphase über, das Wasser kocht. Dieser Temperaturhaltepunkt wird Siedepunkt genannt, das "Sieden" macht sich beispielsweise in einem Kochtopf in Form von aufwallenden Dampfblasen bemerkbar, die an die Oberfläche steigen.
• Diese beiden markanten Temperaturhaltepunkte des Wassers (Schmelzpunkt und Siedepunkt) nutzte übrigens der Naturforscher Anders Celsius im 18. Jahrhundert für die Eichung seines Thermometers. Er bestimmte beide Temperaturwerte experimentell und teilte den Abstand einfach durch 100 Einheiten - die bekannte Celsius-Skala. 

Ob Wasser immer bei 100 °C kocht

• Oben wurde auf die Formulierung "unter normalen Bedingungen" Wert gelegt. Aber was soll das heißen und wann kocht Wasser wirklich?
• Der Siedepunkt des Wassers, also das "Kochen", hängt zusätzlich vom vorhandenen Luftdruck ab. "Unter normalen Bedingungen" bedeutet in diesem Fall unter einem Luftdruck, der auf Meeresspiegelniveau (oder nur leicht höher) liegt. Dieser sog. Normalluftdruck beträgt in diesem Breit 1013 hPa.
• Beim Übergang in die Dampfphase müssen die Wassermoleküle ja die gegenseitige Anziehung der Moleküle in der Flüssigkeit überwinden, damit sie als Gas das Wasser verlassen können.
• Dies fällt natürlich umso leichter, je weniger Druck auf der Flüssigkeit lastet.
• Jeder, der schon einmal im hohen Gebirge Kartoffeln oder Eier gekocht hat, weiß, dass dieser Vorgang länger dauert, weil Wasser dort schon bei viel niedrigeren Temperaturen siedet.
• So erniedrigt sich der Siedepunkt des Wassers um etwa 1 Grad, wenn man einen Höhenzuwachs von 300 m hat. Auf einem 3000er kocht Wasser also schon bei rund 90 °C (mit den bekannten Folgen für das Kochergebnis).
• Stellt man ein Glas Wasser unter die Glocke einer Vakuumpumpe und starten den Evakuiervorgang, so beginnt bei einem Druck von etwa 26 hPa (20 Torr), das Wasser an, zu sieden: Dampfblasen steigen auf. Bei diesem geringen Druck liegt der Siedepunkt des Wassers nämlich schon bei Zimmertemperatur.