Kiehuminen

Kiehuminen on nesteen muuttuminen höyryksi. Tämä tapahtuu, kun nesteen höyrynpaine saavuttaa tai ylittää ympäristön paine. Tällöin nesteeseen muodostuu kuplia, kuplat kasvavat ja nousevat pintaan, jolloin höyry vapautuu ja neste alkaa kiehua. Kiehuminen tapahtuu yleensä koko nesteen tilavuudessa eikä vain sen pinnalla, kuten haihtuminen.

Kiehumispiste on paineesta riippuvainen. Esimerkiksi veden kiehumispiste normaalissa ilmanpaineessa (noin 101 kPa) on noin 100 °C. Suuremmassa paineessa kiehumispiste on korkeampi, matalammassa paineessa matalampi. Lisäksi liuottimet ja epäpuhtaudet voivat kohottaa kiehumispistettä sen ollessa korkeampi kuin puhtaassa nesteessä. Paineen muutokset siten mahdollistavat kiehumisen eri lämpötiloissa eri olosuhteissa.

Kiehumisessa voidaan erottaa erilaisia ilmiöitä. Nukleaatio-kiehuminen tarkoittaa kuplien syntyä nesteeseen liuenneiden epäpuhtauksien tai pintavaikutusten avulla. Kalvokiehuminen ilmenee, kun höyrykalvopeittää nesteen pinnan, mikä heikentää lämmönsiirtoa. Siirtymäkierrossa tapahtuu tilojen välillä ja vaikuttaa esimerkiksi kuumalaitteiden turvallisuuteen ja tehokkuuteen.

Käytännön merkitys ja sovellukset ovat laajoja. Kiehumista ovat olennaisia sekä koti- että teollisuuslämmössä: keittäminen, ruoanvalmistus sekä höyryntuotanto teollisuudessa ja energiantuotannossa. Kiehumisen hallinta riippuu paineesta ja lämmönlähteestä, ja liiallinen tai epäonnistunut kiehuminen voi aiheuttaa roiskumista, kuumenemisriskin lisääntymistä tai laitteiden vahingoittumista.