Braucht Wasserdampf in einem Vakuum ein größeres Volumen um sich auszudehnen?
Hallo,
ich beschäftige mich schon seit einiger Zeit mit Wasserdampf und Drücken im Zusammenhang mit der Thermodynamik, dabei komme ich aber an einer Stelle nicht weiter, auch Wikipedia gibt keine klare Auskunft über mein Problem. Benötigt Wasserdampf in einem Vakuum ein größeres Volumen um Dampf zu sein, wird es geringer oder bleibt es gleich wie beim Normaldruck 1,013 bar ?
schon mal im Voraus Danke für die Antworten :)
3 Antworten
Wenn du dich damit schon beschäftigt hast, sagt dir bestimmt auch der Begriff Dampfdruck etwas. Den Übergang zwischen Aggregatszuständen nennt man Phasenübergang. In der Thermodynamik spricht man dabei von einem Phasenübergang 1. Ordnung. Für diese Art PÜ gilt die Clausius-Clapeyron-Gleichung. Die legt eine sog. Dampfdruckkurve fest, die den Übergang zwischen flüssig und gasförmig beschreibt. Der Siedepunkt, also der Phasenübergangspunkt ist druckabhängig und zwar gerade in der Form, dass bei geringerem Druck der Siedepunkt sinkt. Auf einem Berg in vielen tausend Metern Höhe, kann es beispielsweise sein, dass der Siedepunkt von Wasser so niedrig wird, dass du nichtmal mehr ein Ei gekocht bekommst weil das Wasser verdampft obwohl es gerademal irgendwo zw. 60 und 80 °C heiß ist. Technisch gesehen kochst du es zwar, aber gar wird es nicht werden. Im Vakuum - da ist es jetzt relativ unerheblich wie gut das Vakuum tatsächlich ist - hast du ja effektiv quasi gar keinen Druck mehr. Dann wird dein Wasser auch bei beliebig geringer Temperatur verdampfen. Du kannst also die Frage, ob der Wasserdampf im Vakuum ein größeres Volumen braucht um Dampf (gasförmig) zu sein, so gar nicht stellen. Du müsstest eigentlich eher fragen welchen Druck braucht es um Wasser bei einer bestimmten Temperatur flüssig zu machen bzw. zu halten. Wenn du eine Flüssigkeit ins Vakuum bringst wird sie sofort nach öffnen des Behälters verdampfen und sich als Gas gleichmäßig im Raum verteilen (Gravitation mal vernachlässigt). Es wird also versuchen das größtmögliche Volumen einzunehmen.
Jedes Gas füllt immer den zur Verfügung stehenden Raum aus, so auch der Wasserdampf.
Das Zustandsdiagramm gibt Auskunft über den Zusammenhang zwischen Dampfdruck und Temperatur. Der Raum spielt hier keine Rolle. Sind neben dem Wasserdampf noch andere Gase in dem Behälter, dann redet man vom Teildruck bzw. Partialdruck des Wasserdampf. Hier gilt dann: Der Gesamtdruck ist die Summe der Partialdrücke.
Im Vakuum gibt es keinen Wasserdampf, denn dann ist es kein Vakuum mehr. Studiere mal das Zustandsdiagramm des Wassers und die Gasgesetze.
das kann nicht stimmen, denn das nennt man grundlegend erstmal einfach nur unterdruck. als vakuum bezeichnet man erst ein system welches eine nicht genau definierte aber sehr geringe teilchendichte hat. Normaldruck ist 1013 mBar, das ist 1 Atmosphäre und von Vakuum spricht man dann ab 1 mBar also wenn man so gut wie keine Atmosphäre mehr hat.
der Begriff Vakuum ist in einer DIN Norm festgelegt:
„Vakuum heißt der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb oder wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. h. kleiner als der niedrigste auf der Erdoberfläche vorkommende Atmosphärendruck“ – DIN 28400 Teil 1
Bei einem Druck in einer Apparatur der geringer als der Umgebungsdruck aber höher als 300 mbar ist, spricht man von einem Unterdruck. Ab 300 mbar und tiefer spricht man dann von einem Vakuum, so lautet die Fachsprache der Ingenieure.
naja das ist ja nun wenig hilfreich. das vakuum im weltraum nennt man auch vakuum obwohl es nicht vollständig leer ist.
als Vakuum werden alle Zustände Bezeichnet deren Druck unter dem normalen Luftdruck ist. und ich werde es mir mal angucken danke :)