Pour passer de l’état liquide à l’état gazeux, les molécules d’eau HO doivent "s’extraire" du liquide sous forme individuelles, et cette "extraction" nécessite de l’énergie.

Vu sous l’angle de l’observateur que nous sommes, nous devons donc fournir de l’énergie à l’eau liquide pour qu’elle s’évapore, et cette énergie est utilisée par les molécules d’eau pour briser les forces d’attraction qui les retiennent entre elles dans le liquide.

Vu sous l’angle des molécules et non de l’observateur, l’eau prend de l’énergie au milieu extérieur pour pouvoir s’évaporer à l’état gazeux.

Pour s’en convaincre qualitativement, il suffit de s’humecter la peau.

En s’évaporant, c’est-à-dire en passant de l’état liquide à l’état gazeux, l’eau absorbe un peu de la chaleur que nous stockons dans notre corps (et qui fait que notre température est proche de 36-37 °C), et nous constatons que nous frissonnons. Cette impression physiologique est provoquée par le fait que l’énergie prise par l’eau fait descendre légèrement la température de notre peau.

Quantitativement, il faut en fait fournir beaucoup d’énergie à l’eau pour qu’elle s’évapore: exactement 2265 kilojoules pour vaporiser 1 kilogramme d’eau à la pression atmosphérique et à la température de 100 °C ; cette énergie est appelée "enthalpie de vaporisation".

Cette énorme quantité d’énergie nécessaire pour évaporer de l’eau provient du fait que les molécules individuelles d’eau H₂O sont tenues entre elles par des "liaisons hydrogène" qui ont une force d’attraction redoutable.

De manière imagée, les molécules d’eau dans l’eau liquide ne se meuvent pas sous forme indépendante, mais elles se "tiennent la main" ; ce sont ces "poignées de mains" qu’il faut briser pour que les molécules d’eau passent à l’état individuel et s’échappent du liquide sous forme de vapeur d’eau.

A titre de comparaison, et afin de mesurer combien les molécules d’eau sont très fortement liées entre elles dans l’eau liquide, il faut brûler à peu près une plaque de chocolat de 100 grammes pour avoir l’énergie nécessaire pour évaporer 1 litre d’eau à 100 °C!

Avec la précieuse collaboration du Prof. Hans Hagemann