Wasserdampf-Gedankenexperiment Dusche?
Hallo Leute, ich habe mich letztens nach dem duschen gefragt, warum eigentlich nach dem duschen im Bad der Dampf steht und die Luftfeuchtigkeit sehr hoch ist.
Denn: Meines Wissens verdampft Wasser erst bei 100 Grad. Da aber das Wasser welches aus der dusche kommt keines Wegs so heiß ist, müsste eig nach strenger Überlegung das wasser einfach abfließen.
Hier meine Frage: Wie kann die Luft Wasser aufnehmen und wie sieht das auf der Teilchenebene aus ??
Danke !
5 Antworten
Der Energie-Inhalt der Moleküle on einer Flüssigkeit ist nicht gleich sondern variiert. Aber nur die Flüssigkeitsmoleküle an der Oberfläche haben die Möglichkei, die intermolekularen Kräfte zu überwinden und den Flüssigkeits- (bei der Sublimation auch den Feststoff-) Verabd zu verlassen. Das macht sich als der Dampfdruck bemerkbar, der mit steigender Temperatur zunimmt. Die zu Grunde liegende Gesetzmäßigkeit wurde von dem deutschen Pysiker Clausius und dem französischen Ingenieur Clapeyron formuliert.
Erreicht nun die Flüssigkeut den Siedepunkt, können sich auch im Innern der Flüssigkeit Dampfblasen bilden, da dann der Binnendruck ausreicht, diese zub stabilisieren. Aufgrund ihrer geringeren Dichte steigen sie dann nach oben und zerplatzen an der Oberfläche, wenn nicht grenzflächenaktive Stoffe dies verhindern (Überkochen von Pilzsuppe aus der Tüte).
Zu dem Nebelschwaden: Prallen die Wassermoleküle auf Hindernisse, geben Sie einen Teil ihrer kinetischen Energie ab und die intermolekularen Kräfte werden wieder wirksam. (Wassertröpfchen unter dem Kochtopfdeckel, winzige Wassertröpfchen schweben in der Luft, der Dampf wird als Nebel sichbar.
Temperatur ist Bewegung. Die Atome/Moleküle jeder Materie, die eine höhere Temperatur hat, als den absoluten Nullpunkt, sind also ständig in Bewegung.
Wassermoleküle bestehen aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom. Die Wasserstoffatome tragen eine schwach positive Ladung. Das Sauerstoff Atom trägt eine schwach negative Ladung. Unterschiedliche Ladungen ziehen sich an und auf Grund der elektrostatischen Bindung tritt Wasser überhaupt in anderer Form auf, als einfach nur gasförmig.
Diese Bindung ist allerdings nicht sehr stark. Da Wasser eine Temperatur hat - sich auf Teilchenebene also in Bewegung befindet - reicht diese Bewegungsenergie (= Wärme) aus, um einzelne Moleküle aus ihrem Verbund (dem Wasser) heraus zu reißen.
Sofern die Umgebungsluft nicht mit Wassermolekülen gesättigt ist, treten ständig Moleküle in das Luftvolumen über (Verdunstung). Je größer die Fläche, auf der sich Wasser und Luft begegnen, umso mehr Moleküle tun das.
Aus der Dusche kommen sehr viele kleine Wassertröpfchen. Entsprechend ist die Gesamtoberfläche der Tröpfchen relativ groß, was die Verdunstung beschleunigt.
Beantwortet das (auch wenn ich das etwas vereinfacht dargestellt habe) deine Frage wenigstens ansatzweise?
Wasser verdampft bei bei jeder Temperatur (ausser am absoluten 0 Punkt). Bei 100°C ist sein Dampfdruck so hoch wie der Luftdruck. Der Dampf in der Dusche entsteht, weil die Luftfeuchtigkeit höher ist als die Luft an Wasser aufnehmen kann. Nur bei über 100°C würde sich gasförmiges Wasser in jedem Verhältnis mit Luft mischen.
höher ist als die Luft an Wasser aufnehmen kann
Mit der Luft hat das allerdings nichts zu tun. Die kann man auch durch Helium ersetzen. Oder durch Vakuum. Ändert nichts am Dampfdruck und damit an der Menge Wasser, die in der Gasphase vorliegen kann, ohne zu kondensieren.
Eine kleine Korrektur: Übergang in den Dampfzustand unter dem Siedepunkt heißt VERDUNSTEN!
Wasser, das irgendwo verschüttet wird, verschwindet nach einiger Zeit einfach. Es siedet natürlich nicht, aber es VERDUNSTET. Das heißt, es gehen immer Moleküle in den Gaszustand über. Jede Flüssigkeit hat immer einen bestimmten Dampfdruck, d.h. es gehen Moleküle in den Gaszustand über, der allerdings erst beim Siedepunkt genauso groß wie der Luftdruck ist. Dort ist es dann sehr heftig ...
Wasser verdampft nicht bei 100° sondern geht in den gasförmigen Aggregatzustand über. Was du im Bad siehst ist die Luftfeuchtigkeit, die in der kalten Luft / an kalten Oberflächen kondensiert.