沸騰は液体内で起こる蒸発
蒸発は液面から液体分子が気体分子になる現象のことを言います。高い運動エネルギーを持つ液体分子が時々飛び出していきます。蒸発は沸点に達していなくても起こります。
一方、沸騰とは液体の内部で「蒸発」が発生する現象のことを言います。液体の内部で高い運動エネルギーを持つ気体分子が集まると、その部分が気体化します。この時に生じる気泡の内部は、気体分子の運動による蒸気圧が保たれています。
この蒸気圧が、周りの圧力よりも低ければ気泡は消えてしまいます。しかし、気泡内部の蒸気圧が周りの圧力よりと同じであれば気泡は消えません。こうして起こるのが「沸騰」という現象です。
「周りの圧力」とは具体的には大気圧と水圧のことを指します。しかし、水圧は大気圧に比べて微々たるものなので、普通は「大気圧」だけを扱います。これは一般的な環境のみで言える話で、例えば深海などに行けば水圧がとてつもない大きさになるので300℃を超えても沸騰しません。大気圧はゆうに超えますが、水圧が大きいために気泡が形成できません。
