Por que a água ferve a 100°C?

A água ferve a 100°C porque nessa temperatura a pressão do vapor dela iguala a pressão atmosférica ao nível do mar. Quando você aquece água, as moléculas ganham energia e começam a se mover mais rápido. Em um ponto, essas moléculas ganham energia suficiente pra escapar da superfície e virar vapor, mas enquanto a pressão do vapor é menor que a pressão do ar em volta, as bolhas de vapor colapsam. Quando a temperatura chega em 100°C, a pressão interna finalmente consegue vencer a pressão atmosférica e aí você vê as bolhas subindo de verdade.

Agora, isso é específico pro nível do mar. Se você mora em altitude alta, a água ferve em temperatura bem mais baixa porque a pressão atmosférica é menor lá. Tipo, em La Paz na Bolívia deve ser uns 87°C, mais ou menos. E se você colocar água em uma panela de pressão, aumenta a pressão em cima dela, então a água só ferve em temperatura mais alta mesmo. É por isso que panela de pressão cozinha mais rápido - a temperatura pode chegar em 121°C ou por aí, dependendo de quanto de pressão você faz.

Você já parou pra pensar no que acontece lá dentro da água quando ela esquenta? A água ferve a 100°C ao nível do mar porque é nessa temperatura que a pressão do vapor d'água iguala a pressão atmosférica que tá empurrando pra baixo na superfície do líquido. Tipo, enquanto a água tá fria, as moléculas tão meio preguiçosas, vibrando devagarzinho. Conforme você aquece, elas ganham energia e começam a se mover mais rápido, escapando do líquido pra virar vapor. Mas aí a pressão do ar atmosférico tá ali impedindo que isso aconteça em massa. Quando a temperatura sobe bastante, as moléculas ganham tanta energia que conseguem vencer essa "barreira" e bolhas de vapor começam a se formar dentro do líquido mesmo - aí é quando a gente vê aquela fervura clássica.

O negócio legal é que 100°C é específico pro nível do mar. Se você subir pra uma altitude bem alta, tipo uma montanha, a pressão atmosférica cai, e a água ferve a uma temperatura menor - talvez uns 85°C ou 90°C dependendo de quão alto você tá. O oposto também funciona: se você colocar água numa panela de pressão, você aumenta a pressão, então a água só ferve num ponto bem mais alto, tipo 110°C ou mais. É por isso que cozinhar em altitude é mais complicado, porque o alimento não fica tanto tempo em contato com água realmente quente.