Nous savons que, généralement, lorsque l’eau est chauffée à 100 °C, elle commence à bouillir et sa température n’augmente plus par la suite. C’est pourquoi on dit souvent que « le point d’ébullition de l’eau est de 100 °C ». Lorsque l’eau est chauffée, d’une part, elle absorbe de la chaleur, et d’autre part, elle en perd une partie. La chaleur perdue comprend celle emportée par la vapeur d’eau et celle dissipée à l’extérieur parce que la température de l’eau est supérieure à celle de l’environnement. Lorsque la température de l’eau est inférieure à 100 °C, elle absorbe plus de chaleur qu’elle n’en perd, et sa température augmente progressivement. À 100 °C, un changement d’état a lieu et, même si l’on continue à chauffer l’eau, elle ne devient que de la vapeur d’eau (plus énergétique que l’eau liquide), tandis que la température (100 °C) reste constante. À ce stade, la chaleur absorbée et la chaleur perdue sont égales, et ce phénomène s’appelle l’ébullition. Cependant, il s’agit d’une situation « normale », c’est-à-dire celle qui se produit dans des conditions de pression atmosphérique standard.
Nous pouvons effectuer une expérience comparative. Tout d’abord, faites bouillir de l’eau au pied d’une montagne, et mesurez sa température lorsqu’elle atteint environ 100 °C. Ensuite, répétez la même opération au sommet d’une montagne, et vous constaterez que l’eau y bouille à une température inférieure à 100 °C. La différence entre le niveau du sol et le sommet d’une montagne réside dans le fait que la pression atmosphérique au sommet est plus faible. Cela montre que, lorsque la pression atmosphérique diminue, le point d’ébullition de l’eau baisse. Les personnes qui ont voyagé dans des régions montagneuses comme le Tibet ont peut-être remarqué que l’eau qui y bouille n’atteint pas les 100 °C dans des environnements ouverts. En effet, à Lhassa, où l’altitude est d’environ 3 700 mètres, le point d’ébullition de l’eau n’est que de 88 °C.
Puisque une réduction de la pression atmosphérique fait baisser le point d’ébullition de l’eau, une augmentation de la pression atmosphérique doit, au contraire, faire monter ce point. Mais comment augmenter la pression atmosphérique environnante ? Une méthode typique pour augmenter la température d’ébullition de l’eau consiste à utiliser une cocotte-minute. Dans une cocotte-minute, la vapeur d’eau ne peut pas s’échapper, et l’accumulation de chaleur fait augmenter la pression du gaz jusqu’à dépasser 1 atmosphère standard, généralement jusqu’à près de 1,1 atmosphère standard, ce qui permet à l’eau de bouillir à des températures de 110 à 130 °C.