Jede Flüssigkeit, z.B. Wasser, kocht, wenn der Druck ihres Dampfes denjenigen in der Umgebung übersteigt. Da Luftdruck mit der Höhe abnimmt, beeinflusst dies auch den jeweiligen Koch-, oder Siedepunkt: Wasser z.B. beginnt zu kochen bei Temperaturen unter 100 °C.

Die Abhängigkeit des Luftdrucks von der Höhe beschreibt die barometrische Höhenformel. Für die Atmosphäre aus idealem Gas mit der konstanten Temperatur T_ex über die gesamte Höhe (isotherme Atmosphäre) gilt:

ln	p_h	=			Mg	h	(1a)
	p_o				RT_ex

Dabei ist p_o der Luftdruck auf Meereshöhe, p_h der Luftdruck in der Höhe h, M die mittlere molare Masse der Atmosphärengase (0,02896 kg/mol), g die Schwerebeschleunigung (9,807 m/s²) und R die universelle Gaskonstante (8,314 J/(mol K)).

Für die realistischere Annahme eines linearen Temperaturverlaufs in der Atmosphäre, wenn die Temperatur konstant um a Grad (Kelvin oder Celsius) mit jedem Meter Höhe abnimmt, ändert sich die barometrische Höhenformel wie folgt:

ln	p_h	=	Mg	1	∙ln (1			ah	)	(1b)
	p_o		R	a				T_ex

In diesem Satz bezeichnet T_ex die Lufttemperatur auf Meereshöhe.

Aus der Anwendung der Clausius-Clapeyron-Gleichung auf ideale Gase ergibt sich folgender Vergleich der Sättigungsdampfdrucke einer Flüssigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen:

ln	p₂	=	∆H	(	1				1	)	(2)
	p₁		R		T₁				T₂

∆H bezeichnet die Verdampfungsenthalpie; dies ist Energiemenge, die notwendig ist, um 1 mol einer Flüssigkeit bei konstanter Temeratur und konstantem Druck zu verdampfen. Für Wasser beträgt dieser Wert 4,07∙10⁴ J/mol.

Da nun der Sättigungsdampfdruck beim Siedepunkt mit dem Luftdruck gleichzusetzen ist und betrachtet man in (2) Zustände auf Meereshöhe und in Höhe h, kann der Satz auf der linken Seite mit demjenigen aus (1a) oder (1b) ersetzt werden. Daraus ergibt sich für den Siedepunkt T_h in Höhe h in der isothermen Atmosphäre:

1	=	1	+	Mg	h	(3a)
T_h		T_o		∆HT_ex

T_o ist hier der Siedepunkt des Wassers auf Meereshöhe, oder 100 °C = 373,15 K.

Gleichfalls, bei linearem Temperaturverlauf in der Atmosphäre:

1

=

1

Mg

1

ln (1

ah

)

(3b)

T_h

T_o

∆H

a

T_ex

Nach dem Einsatz der konstanten Werte in den letzten beiden Formeln (T_ex = 20 °C = 293,15 K; a = 0,0065 K/m) erhält man folgende Rechenformeln für den Siedepunkt des Wassers T [Kelvin] in Höhe h [Meter]:

1	= 2,38442∙10^-8h + 0,00267989	(4a)
T

1	= 0,00267989 - 0,001075∙ln (1 - 2,2172949∙10^-5h)	(4b)
T

Für die Temperatur in Grad Celsius muss vom jeweiligen Ergebnis 273,15 abgezogen werden. Die Formeln können auch verwendet werden, um die Höhe zu bestimmen, in welcher Wasser bei einer festgelegten Temperatur kocht. Aus (4b) folgt z.B., dass Wasser in etwa 27km über dem Meer bei 0 °C kocht, d.h., würde dort - bei der Außentemperatur von -150 °C - Eis zum Schmelzen gebracht werden, müsste die gewonnene Flüssigkeit sofort verdampfen. Jenseits dieser Höhe kann die Formel nicht mehr angewandt werden, da (2) nur für den Grenzzustand zwischen Flüssigkeit und Gas gilt.

Der Ausdruck aus (3b) dient als Grundlage für den einfachen Siedepunktrechner:

Der Tee in unserem letzten Camp muss bei nicht mal 85° zubereitet worden sein.