Kocht Wasser im Vakuum?

8 Antworten

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Über jedem Flüssigkeitsspiegel bildet sich normalerweise ein sogenannter Dampfdruck aus. Dann sind Dampf und Flüssigkeit im thermischen Gleichgewicht. Dieser Dampfdruck ist stark temperaturabhängig. Den Dampfdruck von Wasser bei verschiedenen Temperaturen kann man aus Tabellen ablesen.

Wenn man nun einen Topf mit Wasser unter die Vakuumglocke stellt, wird der Wasserdampf ständig abgepumpt und muss von der Flüssigkeit nachgeliefert werden. Das Wasser "kocht" also schon bei Zimmertemperatur.

Die Verdunstungskälte führt übrigens dazu, dass das Wasser sich abkühlt und sogar gefrieren kann.

Dann verdampft es nicht mehr, sondern sublimiert. Aber "verdampfen" ist nicht gleich "kochen". Eben - es gibt ja Tabellen. Aber sonst jedenfalls gute Antwort.

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@Selbstkritik

Kochen würde ich im Zusammenhang dieser Frage als umgangssprachliches Synonym für Sieden verstehen. Und Sieden ist definiert als der Phasenübergang zwischen Flüssigkeit und Dampf. Wo ist also Deiner Meinung nach der Unterschied zwischen Kochen und Verdampfen?

Übrigens: Damit im beschriebenen Versuch eine Sublimation stattfindet, müssen Druck und Temperatur den sogenannten Tripelpunkt unterschreiten.

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Bei Zimmertemperatur verdampft Wasser auch. Der Partialdruck des Wasserdampfs direkt über der Wasseroberfläche entspricht dabei dem sogennanten Dampfdruck. Damit würde der Verdampfungsvorgang erst einmal aufhören. Nun diffundiert der Dampf aber an andere Stellen im Raum, weil dort die Konzentration an Wasserdampf geringer ist. Dabei muss er normalerweise durch die Luft diffundieren, erst dann ist wieder "Platz" für neuen Wasserdampf und neues Wasser kann nachdampfen. Da dieser Vorgang so lange dauert, nennt man ihn Verdunsten. Wenn das Wasser sich aber jetzt unter einer luftleeren Glocke befindet (bei Normaltemperatur, wohlgemerkt), muss der Wasserdampf nicht durch die Luft diffundieren, weil ja keine da ist. Der Dampf verteilt sich sofort im ganzen zur Verfügung stehenden Raum. Dies geht dann solange, bis der Druck im Raum so groß wie der Dampfdruck der restlichen Flüssigkeit ist.

2) Wasserdampf hat wesentlich mehr Entropie als flüssiges Wasser. Der neu enstehende Wasserdampf nimmt sich die Entropie aus dem flüssigen Wasser, diese verliert also eine Menge Entropie --> Es wird kälter.

Wasser möchte den Konzentrationsunterschied zwischen sich selbst und dem Vakuum ausgleichen, quasi würde das Wasser "explodieren", es wäre schlagartig verschwunden xDD das hört sich lustig an aber es verteilt sich bis es weg ist im Vakuum um die Konzentration überall anzugleichen (was es natürlich nie schaffen würde)

ganz sicher?

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Ja, es verdampft. Dann aber gefriert es, denn die Verdampfungswärme kann nicht aufgebracht werden, ohne dass das Wasser abkühlt.

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