Température à laquelle la pression de vapeur d'un liquide égale la pression externe, provoquant la vaporisation en masse (ébullition) plutôt que la seule évaporation de surface.

Principe

L'ébullition se produit lorsque des molécules dans tout le liquide peuvent former des bulles de vapeur parce que la pression ambiante ne supprime plus leur pression de vapeur ; la condition d'équilibre est l'égalité entre pression de vapeur et pression externe à une température donnée.

Démonstration

À 1 atm, l'éthanol pur bout à 78,37 °C ; chauffer un bécher d'éthanol à cette température produit des bulles vigoureuses et une conversion rapide en vapeur dans l'ensemble du liquide.

Mauvaise application

Confondre la température d'évaporation de surface vigoureuse ou la température à laquelle des bulles apparaissent d'abord sur un point chaud avec le véritable point d'ébullition d'équilibre, ou utiliser un point d'ébullition mesuré à une pression non spécifiée comme valeur standard.

Conséquence

Identifier correctement le point d'ébullition à une pression donnée permet de prévoir le comportement lors de la distillation, les équilibres vapeur–liquide et les besoins de transfert thermique pour les processus de changement de phase.

Inversion

La condensation est le processus inverse où la vapeur redevient liquide lorsque la pression de vapeur descend en dessous de la pression ambiante ; abaisser la pression externe réduit la température d'ébullition, l'augmenter l'élève.

Limite

Défini pour un liquide sous une pression externe spécifiée ; exclut les effets Leidenfrost, l'ébullition limitée par nucléation dans des milieux poreux, les mélanges azéotropes dont la composition change pendant l'ébullition, et la sublimation des solides.

Tension sémantique

Tension entre le point d'ébullition d'équilibre (dépendant de la pression, température unique pour un liquide pur) et les observations pratiques (nucléation locale, surfusion, ou ébullition d'un mélange) qui déplacent le comportement observé.

Synthèse

Le point d'ébullition est la température, dépendant de la pression, à laquelle la pression de vapeur d'un liquide égale la pression ambiante et où se produit la vaporisation en masse ; il gouverne la distillation et les équilibres de phase mais doit être spécifié avec la pression et la composition pour être significatif.