Verdampft Wasser unterhalb seines Siedepunkts bei geringerem Druck schneller?
Eine Verbindung/Element siedet, meine ich verstanden zu haben, sobald der Dampdruck den Umgebungsdruck überschreitet. Heißt dass das Wasser bei sagen wir 20 Grad Celsius und 0.5 Bar genausoschnell verdampft wie die gleiche Menge Wasser bei 20 Grad Celsius und einem Bar weil der Dampdruck bei beiden ja gleich ist und der Siedepunkt nicht überschritten wird?
8 Antworten
Heißt dass das Wasser bei sagen wir 20 Grad Celsius und 0.5 Bar genausoschnell verdampft
Erfahrungsgemäß: Es verdampft bei geringerem Druck deutlich schneller als bei höherem Druck und derselben Temperatur. Das zeigen Rotationsverdampfer und Gefriertrocknung.
Ein sich aus der Flüssigkeit lösendes Molekül fliegt bei halbem Druck weiter, bevor es mit einem Luftmolekül kollidiert. Das verringert die Wahrscheinlichkeit, nach der Kollision geradewegs zurück in die Flüssigkeit zu fliegen.
Vermutlich größer ist ein anderer Effekt: Um den halben Luftdruck aufrecht zu erhalten, wird Gas abgepumpt - damit sinkt aber nicht nur der Gesamtdruck, sondern auch der Partialdruck des Wasserdampfs.
Unter dem Siedepunkt ist wahrscheinlich der Gesamtdruck nicht sehr relevant. Entscheidend aber ist der Partialdruck des Wasserdampfs über der Flüssigkeit oder gleichbedeutend die relative Luftfeuchtigkeit. Ist die Luft schon fast gesättigt, verdunstet das Wasser viel langsamer, als wenn die Luft trocken ist.
Anschaulich leuchtet das auch ein: die Rate, mit welcher sich Wassermoleküle vom flüssigen Wasser lösen, hängt neben der Oberfläche nur von der Temperatur ab. Das Umgekehrte, die Rate, mit der Wasserdampfmoleküle auf das flüssige Wasser treffen und dort gebunden bleiben, hängt vom Partialdruck des Wasserdampfs ab.
Der Siedepunkt ist vom Umgebungsdruck abhängig. Sobald der Dampfdruck den Umgebungsdruck überschreitet, ist der Siedepunkt erreicht, d.h. die einzelnen Teilchen haben genug kinetische Energie, um sich zu lösen und in den gasförmigen Zustand überzugehen.
Ist der Umgebungsdruck geringer, siedet das Wasser schon bei tieferer Temperatur. Unterhalb des Siedepunktes redet man von Verdunsten und nicht von Verdampfen. Beim Verdunsten sind es nur einzelne Teilchen an der Oberfläche, die genügend Energie zum Entweichen haben. Ist der Umgebungsdruck geringer, können sich auch diese rascher lösen.
Stärker ins Gewicht fällt bestimmt die Luftfeuchtigkeit. Ist die Luft gesättigt, können sich kaum noch Teilchen lösen. Und warme Luft kann absolut mehr Wasserdampf aufnehmen wie kalte.
Ich hoffe, dass ich dir helfen konnte und wünsche ein schönes Wochenende.
Ich denke mal ja, weil ein Wassermolekül nicht nur die Flüssigkeit verlassen, sondern auch wegdiffundieren muss, sonst sind ja direkt überm Wasser 100 % rel. LF und ein Gleichgewicht ist erreicht. Je geringer die Anzahl der Teilchen in der Gasphase, um so höher ist die freie Weglänge, bis ein Teilchen mit einem anderen zusammenstößt.
Wie stark der Effekt ist, kann ich nicht beurteilen, und ohnehin haben Luftbewegungen einen stärkeren Einfluss.
ja
bei 0.5 Bar sind es ca 83°C
https://de.wikipedia.org/wiki/Siedepunkt#/media/Datei:Wasserkurve.svg