Nước ở Đà Lạt sôi "nhanh hơn" vì ở độ cao khoảng 1.500 m, áp suất không khí thấp hơn ở đồng bằng, nên nước chỉ cần nóng tới khoảng 95 độ C là đã sôi, thay vì khoảng 100 độ C ở mực nước biển. Nồi nước đạt điểm sôi sớm hơn vì đích đến thấp hơn, chứ nước không hề nóng nhanh hơn.
Mặt trái ít người để ý: vì nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn, đồ luộc trên cao lại chín chậm hơn. Trứng, khoai, mì, đậu ở Đà Lạt, Sa Pa cần thêm thời gian so với ở Hà Nội hay Thành phố Hồ Chí Minh; càng lên cao, chênh lệch càng rõ. Cơ chế nằm ở định nghĩa của chính sự sôi, và từ đó giải thích được cả nồi áp suất lẫn lời khuyên đun nước uống ở vùng núi.
Sôi thực chất là gì
Ở bất kỳ nhiệt độ nào, một số phân tử nước trên bề mặt cũng có đủ năng lượng để thoát ra thành hơi. Đó là bay hơi, xảy ra cả với vũng nước ngoài sân. Các phân tử hơi nước tạo ra một áp lực gọi là áp suất hơi. Nhiệt độ càng cao, áp suất hơi càng lớn.
Sôi là lúc áp suất hơi của nước bằng áp suất không khí đè lên mặt nước. Khi đó, hơi nước không chỉ thoát ra ở bề mặt mà hình thành được bong bóng ngay trong lòng chất lỏng, vì bong bóng hơi đủ sức "đẩy" lại áp lực xung quanh. Những bong bóng lớn cuộn từ đáy nồi lên chính là dấu hiệu đó.
Ở mực nước biển, áp suất khí quyển trung bình khoảng 101 kPa (1 atm), và nước đạt áp suất hơi tương ứng ở khoảng 100 độ C. Lên cao, lớp không khí phía trên mỏng hơn, đè xuống nhẹ hơn, nên nước đạt mức cân bằng ở nhiệt độ thấp hơn. Quy tắc gần đúng dễ nhớ: cứ lên cao khoảng 300 m, nhiệt độ sôi giảm khoảng 1 độ C. Con số này chỉ là ước lượng; áp suất còn thay đổi theo thời tiết từng ngày, nên nhiệt độ sôi tại một nơi cũng xê dịch vài phần mười độ.
Một điểm thú vị: khi nước đã sôi, nhiệt độ của nó gần như không tăng nữa dù lửa to cỡ nào. Năng lượng thêm vào chỉ dùng để biến thêm nước thành hơi. Vì thế vặn lửa to hơn chỉ làm nước sôi sùng sục và cạn nhanh hơn, chứ không làm đồ luộc chín nhanh hơn đáng kể.
Nước sôi ở bao nhiêu độ tại vài nơi quen thuộc
Các con số dưới đây là ước tính làm tròn theo độ cao, ở điều kiện thời tiết trung bình, để hình dung xu hướng:
| Nơi | Độ cao xấp xỉ | Nhiệt độ sôi ước tính |
|---|---|---|
| Bờ biển, đồng bằng | 0–50 m | Khoảng 100 °C |
| Cao nguyên Mộc Châu | Khoảng 1.000 m | Khoảng 96–97 °C |
| Đà Lạt, Sa Pa | Khoảng 1.500 m | Khoảng 95 °C |
| Đỉnh Fansipan | Khoảng 3.100 m | Khoảng 89–90 °C |
| Đỉnh Everest | Khoảng 8.800 m | Khoảng 70 °C |
| Trong nồi áp suất ở đồng bằng | Áp suất cao hơn khí quyển | Khoảng 110–120 °C tuỳ loại nồi |
Trên đỉnh Everest, nước sôi ở khoảng 70 độ C, không đủ nóng để luộc chín trứng theo cách thông thường hay pha một ấm trà đúng vị. Những người leo núi dùng nồi áp suất hoặc chấp nhận đồ ăn nấu chín lâu và không đều.
Ngược lại, nồi áp suất ở đồng bằng giữ hơi nước lại, làm áp suất bên trong tăng, nên nước sôi ở nhiệt độ cao hơn 100 độ C. Đó là cách nồi áp suất ninh xương, hầm đậu nhanh hơn nồi thường.
"Sôi nhanh hơn" chỉ đúng một nửa
Đúng: nồi nước đạt điểm sôi sớm hơn. Cùng một bếp, cùng lượng nước bắt đầu ở cùng nhiệt độ, thì ở trên cao nước chỉ cần đun đến khoảng 95 độ C thay vì 100 độ C, nên sôi sớm hơn đôi chút. Chênh lệch 5 độ trên tổng mức tăng khoảng 70–75 độ tương ứng vài phần trăm thời gian, không nhiều như nhiều người tưởng.
Nhưng ngoài đời, nước Đà Lạt thường lạnh hơn. Nước máy, nước giếng ở Đà Lạt buổi sáng lạnh hơn hẳn nước ở đồng bằng, không khí quanh bếp cũng lạnh nên nồi mất nhiệt nhanh hơn. Hai yếu tố đó có thể bù trừ, thậm chí làm việc đun sôi lâu hơn. Cảm giác "nước ở Đà Lạt sôi nhanh" vì thế không phải lúc nào cũng đúng khi bấm đồng hồ.
Sai: đồ ăn chín nhanh hơn. Tốc độ chín phụ thuộc nhiệt độ nước, không phải việc nước có sủi bọt hay không. Nước sôi ở 95 độ C truyền nhiệt vào quả trứng chậm hơn nước sôi ở 100 độ C. Các phản ứng làm chín như protein đông lại, tinh bột hồ hoá diễn ra chậm hơn, nên cần luộc lâu hơn.
Bếp ga, bếp củi cũng bị ảnh hưởng nhẹ. Không khí loãng hơn chứa ít oxy hơn trong cùng thể tích, ngọn lửa có thể kém nóng một chút nếu bếp không điều chỉnh. Ở độ cao Đà Lạt ảnh hưởng này nhỏ, nhưng ở độ cao vài nghìn mét, người leo núi thấy rõ.
Ở vùng cao, nấu ăn và pha đồ uống thay đổi ra sao
Với người sống hoặc đi du lịch ở Đà Lạt, Sa Pa, Mộc Châu, Hà Giang, mấy điều chỉnh nhỏ giúp bữa ăn ngon hơn:
- Luộc trứng, luộc rau củ: tăng thời gian thêm một chút so với công thức quen ở đồng bằng; thử một quả trước khi luộc cả mẻ.
- Nấu cơm: nồi cơm điện thường tự xử lý được, nhưng nấu nồi gang, nồi đất có thể cần thêm chút nước và để ủ lâu hơn để hạt chín đều.
- Hầm xương, nấu đậu, nấu chè: mất nhiều thời gian hơn; nồi áp suất giúp tiết kiệm đáng kể ở vùng cao.
- Mì gói, phở, bún: chần lâu hơn vài chục giây, hoặc đậy nắp sau khi chế nước để giữ nhiệt.
- Pha trà, cà phê: nước sôi ở khoảng 95 độ C vẫn nằm trong khoảng phù hợp cho nhiều loại trà và cà phê; trà xanh vốn được khuyên pha nước dưới sôi, nên ở Đà Lạt càng dễ chịu.
- Làm bánh nướng: công thức bánh bông lan, bánh mì ở vùng cao đôi khi phải giảm men nở, chỉnh lượng đường hoặc nước vì nước bay hơi nhanh hơn và khí nở mạnh hơn trong không khí loãng. Đây là chuyện quen thuộc với thợ bánh ở các thành phố cao nguyên trên thế giới.
Đồ chiên, xào thì gần như không bị ảnh hưởng, vì dầu ăn sôi ở nhiệt độ cao hơn nhiều và nhiệt độ chảo không bị giới hạn bởi điểm sôi của nước.
Đun nước uống ở vùng núi: 95 độ C có đủ diệt khuẩn không
Đây là câu hỏi thực tế với người đi trekking, cắm trại hay sống ở vùng cao. Hầu hết vi khuẩn, virus và ký sinh trùng gây bệnh đường ruột bị tiêu diệt nhanh ở nhiệt độ trên 70 độ C, và càng nóng càng nhanh. Nước sôi ở 95 độ C vẫn đủ nóng để làm sạch nước uống về mặt vi sinh trong điều kiện thông thường.
Hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới và nhiều cơ quan y tế là đun nước đến khi sôi bùng (sôi cuồn cuộn) rồi để nguội; ở độ cao trên khoảng 2.000 m, nên duy trì sôi thêm vài phút (thường khuyên 3 phút) để bù cho nhiệt độ sôi thấp hơn. Ở Đà Lạt, Sa Pa, đun đến sôi bùng như bình thường là phù hợp.
Cần nhớ đun sôi xử lý được vi sinh vật nhưng không loại bỏ kim loại nặng, thuốc trừ sâu hay bùn đất. Nước đục từ suối nên để lắng và lọc qua vải sạch trước khi đun. Nước nghi nhiễm hoá chất thì đun sôi không giải quyết được, phải dùng nguồn nước khác.
Không khí loãng trên cao còn làm đổi những gì quanh ta
Áp suất thấp ở vùng cao không chỉ tác động lên nồi nước. Ai từng đi xe từ Thành phố Hồ Chí Minh lên Đà Lạt có thể để ý: gói bánh snack, túi cà phê đóng gói kín mang theo phồng căng lên khi xe leo đèo. Không khí bên trong túi được đóng ở áp suất đồng bằng, lên cao áp suất bên ngoài giảm, khí trong túi nở ra. Khi xuống núi, chai nước nhựa đã mở nắp uống dở trên cao rồi đậy lại sẽ bị bóp méo, vì áp suất bên ngoài tăng trở lại.
Tai cũng phản ứng tương tự. Cảm giác ù tai khi xe lên đèo hay máy bay cất cánh là do không khí trong tai giữa chưa kịp cân bằng với bên ngoài; nuốt nước bọt, ngáp hoặc nhai giúp vòi nhĩ mở ra cân bằng áp suất. Ở độ cao Đà Lạt, cơ thể người khoẻ mạnh hầu như không bị ảnh hưởng gì đáng kể, nhưng ở độ cao trên khoảng 2.500 m, một số người bắt đầu thấy mệt, nhức đầu do thiếu oxy, điều người leo Fansipan nên biết để đi chậm và nghỉ đủ.
Những hiện tượng nhỏ đó cùng chung một nguyên nhân với chuyện nước sôi dưới 100 độ C: lớp không khí trên đầu chúng ta mỏng dần theo độ cao, và mọi thứ chịu áp lực của nó đều thay đổi theo.
Hiểu nhầm hay gặp về nước sôi
"Đun lâu thì nước càng nóng." Khi đã sôi, nhiệt độ nước gần như đứng yên ở điểm sôi. Đun lâu chỉ làm nước cạn dần. Muốn nóng hơn 100 độ C phải tăng áp suất, như trong nồi áp suất.
"Cho muối vào nước sôi nhanh hơn." Ngược lại, muối hoà tan làm nhiệt độ sôi tăng lên một chút, nhưng với lượng muối nêm khi luộc rau thì mức tăng nhỏ đến mức không cảm nhận được. Nước sủi bọt mạnh lúc vừa cho muối là do hạt muối tạo điểm cho bong bóng hơi hình thành, không phải nước sôi nhanh hơn.
"Bọt li ti nổi lên là nước đã sôi." Những bọt nhỏ bám thành nồi khi nước mới ấm chủ yếu là khí hoà tan (không khí) thoát ra. Tiếng "reo" của ấm trước khi sôi là các bong bóng hơi hình thành ở đáy rồi xẹp lại khi gặp lớp nước lạnh phía trên. Sôi thật là khi bong bóng lớn nổi lên tới mặt nước liên tục.
"Nước sôi ở Đà Lạt không đủ nóng để pha mì." Khoảng 95 độ C vẫn đủ làm chín sợi mì ăn liền vốn đã được hấp chín sẵn; chỉ cần đậy nắp và chờ lâu hơn chút. Chỉ ở độ cao vài nghìn mét, khi nước sôi dưới 85 độ C, việc nấu nướng mới thật sự khó khăn.
Câu hỏi thường gặp
Ở Đà Lạt, ấm siêu tốc có tự ngắt khi nước sôi không?
Có. Ấm siêu tốc thường ngắt nhờ cảm biến hơi nước hoặc thanh lưỡng kim phản ứng khi hơi bốc mạnh, không dựa vào con số 100 độ C cố định. Ở Đà Lạt ấm vẫn ngắt khi nước sôi, tức là ở khoảng 95 độ C.
Nồi cơm điện ở vùng cao có nấu chín cơm không?
Thường vẫn chín, vì nồi ngắt khi nước trong nồi cạn và đáy nồi nóng lên, không dựa vào nhiệt độ sôi cố định. Tuy nhiên hạt cơm có thể hơi cứng hơn; thêm một chút nước và để chế độ ủ lâu hơn giúp cơm mềm.
Vì sao khi leo núi cao người ta mang nồi áp suất mini?
Trên độ cao vài nghìn mét, nước sôi ở nhiệt độ thấp đến mức nấu chín gạo, đậu, thịt mất rất lâu và tốn nhiều nhiên liệu. Nồi áp suất nâng nhiệt độ sôi lên, giúp nấu nhanh và tiết kiệm ga, điều quan trọng khi phải mang vác mọi thứ trên lưng.
Áp suất không khí thay đổi theo thời tiết có làm nhiệt độ sôi thay đổi không?
Có, nhưng rất ít. Khi có áp thấp, như lúc bão đến gần, áp suất giảm vài phần trăm, nhiệt độ sôi giảm khoảng một độ trở xuống. Trong bếp gia đình, sự thay đổi này không đủ để nhận ra.
Nước sôi ở độ cao có làm trà, cà phê nhạt hơn không?
Có thể nhạt hơn một chút với những loại cần nước thật nóng để chiết hết vị, như trà đen, trà ô long ép chặt. Bù lại bằng cách ngâm lâu hơn. Với trà xanh và cà phê pha phin, nước khoảng 95 độ C vẫn cho kết quả tốt.
Có nơi nào trên Trái Đất nước sôi trên 100 độ C tự nhiên không?
Có, ở những nơi thấp hơn mực nước biển và áp suất cao hơn, như vùng Biển Chết, nước sôi ở trên 100 độ C một chút. Dưới đáy đại dương sâu, áp suất cực lớn khiến nước quanh các miệng phun thuỷ nhiệt nóng hàng trăm độ mà vẫn không sôi.