هل يمكن للماء أن يغلي دون تسخين؟

قد يبدو أن الماء لا يمكن أن يغلي دون تسخين، لكن هذه حقيقة فيزيائية. فالغليان يعتمد على الضغط بقدر اعتماده على درجة الحرارة، حيث تتحول جزيئات الماء باستمرار إلى بخار ثم تعود إلى حالتها السائلة. عندما يسخن الماء، يزداد ضغط بخاره، وعندما يتساوى هذا الضغط مع الضغط الخارجي، يبدأ البخار بتكوين فقاعات داخل السائل، مما يؤدي إلى غليان الماء.

ثبت أن الماء يغلي عند الضغط الجوي العادي على مستوى سطح البحر عند درجة حرارة 100 درجة مئوية، لكن هذه القيمة ليست ثابتة. على ارتفاع 2000 متر، يغلي الماء عند درجة حرارة 93 درجة مئوية، وعلى قمة إيفرست، يغلي عند نحو 70 درجة مئوية. وعند ضغط يبلغ نحو 2.3 كيلو باسكال، يغلي الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

يمكن رؤية هذه الظاهرة بسهولة من خلال وضع كمية قليلة من الماء الدافئ في محقنة، ثم إغلاق فوهتها وسحب المكبس بسرعة. عندها ينخفض الضغط داخل المحقنة، ويبدأ الماء بالغليان رغم بقائه عند درجة حرارة الغرفة.

في غرفة مفرغة من الهواء، يمكن للماء أن يغلي ثم يتجمد في الوقت نفسه، وذلك بسبب فقدان الماء للطاقة نتيجة التبخر. كما أن الماء السائل على سطح المريخ سيغلي فورًا تقريبًا نظرًا لانخفاض الضغط الجوي هناك.

عند ضخ السوائل، تنشئ المضخات مناطق منخفضة الضغط، مما قد يؤدي إلى غليان الماء وتشكّل فقاعات بخار، وهي ظاهرة تُعرف باسم 'التجويف'.

لا يمكن ملاحظة غليان الماء في الظروف العادية عند درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية، لكن في حجرة مفرغة أو داخل محقنة، يمكن للماء أن يغلي دون الحاجة إلى نار.