Siedepunkt und Verdunstungskälte?
Ich dachte immer, ein Stoff wird beim Verdunsten so kalt, wie sein Siedepunkt liegt. Ein Stoff, der bei 1 Grad siedet wird also, wenn er verdunstet, 1 Grad kalt. Nun habe ich mir aber mal eine Dose "Kälte 75" Eisspray genau angeschaut. Da soll Dichlordifluormethan drinnen sein (steht drauf, ist eine alte). Laut Internet Siedepunkt rund -30 Grad. Auf der Dose steht aber, dass es auf -52 Grad kühlt. Was ist richtig?
5 Antworten
Wir sprechen von verdunsten, wenn eine Flüssigkeit unterhalb des Siedepunktes in den gasförmigen Zustand übergeht.
Wir sprechen in deinem Fall von verdampfen! Nehmen wir Diethyether. Siedepunkt bei ca. 34 GradC. kippst du den auf die Hand, dann fängt er munter an zu blubbern (ACHTUNG das ist ein Narkosemittel!)
Zum Verdampfen wird Energie gebraucht und die wird der Umgebung entzogen - die Hand wird kälter - die Flüssigkeit wird erwärmt. Würde keine Energiezufuhr mehr erfolgen, die Hand und Umgebung also unter 34 Grad abkühlen, würde keine Verdampfung mehr erfolgen.
Beispiel Trockeneis. Trockeneis verdampft (sublimiert) bei ca -79 GradC. Legst du einen Klumpen Trockeneis auf den Tisch, verdampft er munter vor sich hn. Er kühlt seine Umgebung ständig ab. Aber da die Umgebung stetig Energie nachliefert, kommt die Verdampfung nicht zum Stehen. Der Klumpen Trockneis nimmt die Temperatur -79 GradC an.
Nehmen wir nun eine Spraydose. Darin befindet sich ein verflüssigtes Gas. Dieses Mittel muss eine sehr hohe "kritische Temperatur" haben - so hoch, dass sie bei normaler Lagerung nicht erreicht werden kann - sonst gäbe es eine Explosion. Dichlordifluormethan hat eine kritische Temperatur von 112 Grad C - da ist bei Sonneneistrahlung die Sicherheitsmarge nicht mehr besonders hoch. Egal - Würden wir der Spryflasche den Kopf abschlagen, dann gäbe es einen ordentlichen ZISCH. und die Sache wäre vorbei. Durch das kontrollierte Öffnen des Ventils ströme gasförmise und flüssiges Medium aus. Bei NORMAlDRUCK (1bar) betrögt die Siedetemperatur ca -30 GradC.... also: solange die Umgebung höhere Temp als -30GradC hat, verdampft es. Darunter nicht mehr.
Ich habe folgende Dosenaufdruke für Kälte 75 gefunden: In Kombination mit dem Dual Action-Sprühsystem wird eine extrastarke Kühlwirkung bis -45GradC erzeugt. Es wird von einem extra starken Sprühstrahl gesprochen. Ich kann nur raten: Durch eine spezielle Formgebung der Düse wird ein Expansionsdruck kleiner als 1 bar erreicht, dann würde auch die Temperatur des Mediums kurzzeitig sinken können . . . genaueres wäre nur über ein Siedediagramm zu ermitteln . . . habe leider keins
Ich dachte immer, ein Stoff wird beim Verdunsten so kalt, wie sein Siedepunkt liegt.
Dann würde Wasser beim Verdunsten 100° C erreichen?
Ich vermute, du meinst verdampfen? Der Siedepunkt eines Stoffes hängt auch vom Druck ab. Wenn also das Kältemittel in der Sprühdose unter Druck steht, ist es dort flüssig. Kommt es beim Sprühen in den Normaldruck so verdampft es. Die dazu nötige Verdampfungswärme wird der Umgebung entzogen.
Nein, es gibt ja immernoch den Energieerhaltungssatz. Ich meinte, es kühlt sich wenn es heißer als 100 Grad ist auf 100 Grad ab, weil die Energie fr die verdunstung benötigt wird.
Ich glaub es geht mehr darum, dass wenn die Flüssigkeit unter dem Siedepunkt gekühlt wird, es ja nicht mehr weiter verdampfen kann und damit nicht tiefer kühlen kann.
Normalerweise ist der Stoff im spray gasförmig.
Damit er in der Dose flüssig wird, muss er mit Druck in die Dose gefüllt werden.
Dann haben die Teilchen keinen Platz mehr um sich zu bewegen und geben ihre Energie an die Umwelt ab. Also es wird heiß.
Wenn du dann das spray benutzt, nimmt es die abgegebene Energie wieder auf um wieder zum Gas zu werden. Dabei wird es kalt
Ich glaube das ist extrem schwer zu sagen. Ich kann mir vorstellen , daß die Kühlung mit der Tatsache zusammen hängt, dass die Flüssigkeit eine viel niedrigere Temperatur hat als die Luft und dein Körper. Dadurch entsteht dann der Leidens frost Effekt wodurch eine gasphase um das flüssige spray entsteht und dabei immer mehr spray in die gasphase zwingt und somit das spray unter sein Siedepunkt kühlt. Mann könnte es bildhaft so beschreiben, dass das auströmende Gas einen Unterdruck erzeugt, welcher den Siedepunkt des Sprays herab senkt. Ich schick das mal so ab ohne die Rechtschreibung Korrektur tur zu lesen wie ein richtiger Wissenschaftler halt
Das dürfte vom Wert der Verdampfungswärme, der Umgebungstemperatur und der spezifischen Wärmekapazität des Umgebenden Stoffes abhängen.
Ein Kältemittel kann sich unter die Siedetemperatur abkühlen, wenn es adiabat gedrosselt wird. Da keine Wärme in das Kältemittel hinein- oder herausfließt, bleibt die innere Energie des Kältemittels konstant, während sein Druck und seine Temperatur abfallen.
Wenn das Kältemittel durch die Drosselung schnell genug abkühlt, kann seine Temperatur unter die Siedetemperatur fallen. In diesem Fall wird das Kältemittel in einen Zustand versetzt, der als "unterkühlt" bezeichnet wird. Das unterkühlte Kältemittel kann dann in einem Kältekreislauf verwendet werden, um Wärme aus einem Raum oder einer anderen Quelle zu absorbieren.
Beim Verdunsten kann Wasser z.B. auch weit unterhalb seiner Siedetemperatur abgekühlt werden. Wäre das nicht so, würde Schwitzen nicht viel nützen.
Flüssigkeiten wie Diethylether und Aceton kühlen sich beim Verdampfen ganz erheblich unter die Siedetemperatur ab. Das liegt daran, dass der Dampf kontinuierlich abtransportiert wird. Die Siedetemperatur ist die Temperatur, bei der der Dampfdruck dem Atmosphärendruck entspricht. Das ist aber für Verdunstung nicht erforderlich, sonst könnte ja Wasser bei Zimmertemperatur überhaupt nicht verdunsten.
Ja, das ist mir schon klar, so funktioniert im Prinzip ja auch eine Klimaanlage-nur dass das Gas im Kreis fließt. Aber wie kalt wird das verflüssigte Gas, wenn es bei Umgebungsdruck zu sieden beginnt?