水は1気圧(760.0mmHg)の状況下において100℃以下では蒸気圧が外気圧よりも小さいために沸とうすることができません。 水が内部から気化しようとするのを外気圧がおさえているのです。 しかし、100℃に達すると外気圧と蒸気圧が等しくなって、内部でも蒸発が起こるのです。 これが沸とうという現象なのです。
沸騰 水蒸気なぜ？
100℃より低い温度でも、水の表面には周囲から熱などのエネルギーが加わり、表面近くの水分子がちぎれて、水蒸気に変化して空中に出る。 空気が100℃でなくても水蒸気があるのはこのためだ。 さらに熱が加わって水の温度が100℃まで上がると、水分子のつながりがどんどん壊れて液の中からも水蒸気が出ていく。 これが沸騰。
気圧 沸騰 なぜ？
気圧は空気が押す力のことですから，気圧が小さくなれば水を押さえる力も減り，水 が沸騰しやすくなり，沸点が低くなります。 高い山では気圧が低いので，水が 100 ℃ より低い温度で沸騰してしまう（富士山頂では約 90 ℃で沸騰します）ので，飯ごう で米を炊いても生煮え状態になってうまく炊けません。
減圧沸騰 なぜ？
ある圧力の下で液体は飽和温度（沸騰温度）までは液相として安定した状態で存在するが、圧力が下がると飽和温度は低下し、初期の液体温度が飽和温度よりも高くなると液体は沸騰する。 圧力低下が急速な場合には、液相が極度の加熱状態になり爆発的な沸騰が起こることもある。
沸騰するのはなぜ？
沸騰は、液体が表面からだけでなく内部からも連続的に気化する現象です。 水が沸騰するためには、気化した水蒸気の圧力が大気圧を超える必要があります。 水を加熱すると分子の運動がさかんになり、水蒸気の圧力が高まります。 約100℃に達すると、水蒸気の圧力が1気圧を超えて沸騰が始まるのです。
