Warum siedet Wasser schon bei 90 Grad ab 3000 m?
.Kann mir das jemand durch ein Teilchenmodell erklären?
4 Antworten
Vergiss' die irreführenden Erklärungen, dass die Luft die Wasserteilchen zurück ins Wasser drücke! Relevant sind vor allem die Wassermoleküle im Gasraum, die ggf. auch wieder zurück in die Flüssigkeit können.
Schaue Dir die Entwicklung des Dampfdrucks in Abhängigkeit von der Temperatur an, und informiere Dich, was den Unterschied zwischen verdunsten (das passiert auch bei Temperaturen unterhalb des Siedepunkts, und es geht bei gegebener Temperatur umso schneller, je weniger Wasserdampf im Gasraum ist) und sieden (da hängt die Geschwindigkeit nur vond er zugeführten Heizleistung ab) ausmacht.
Der Dampfdruck ist nicht der Gesamtdruck im Gasraum, sondern der Teil des Drucks, der von den Wassermolekülen im Gasraum verursacht wird, auch Wasserdampf-Partialdruck genannt. Dieser ist unabhängig davon, ob daneben noch viele oder wenige andere Gasteilchen herumschwirren. Auch wenn man zwecks einfacherer Messung meist die anderen Teilchen auszuschliessen versucht.
Nur beim Sieden kommt überhaupt die Luft (oder sonstiges Gas, das nicht Wasserdampf ist) ins Spiel: Um zu sieden muss der Dampfdruck der siedenden Flüssigkeit so groß werden wie der gesamte äußere Druck. Eine Dampfblase innerhalb der Flüssigkeit (da kann der Gasraum ja nur Wasserdampf enthalten) wäre nicht stabil, sondern würde sofort wieder zusammengepresst, wenn der Dampfdruck kleiner dem äußeren Gesamtdruck (für ganz Genaue: auch der hydrostatische Druck der paar Zentimeter Wasser zählt mit) wäre, und deshalb hängt der Siedepunkt vom äußeren Luftdruck ab.
Wassermoleküle können zwischen der Flüssigkeit und dem Darüber wechseln. Was darüber ist hat - entgegen den bisherigen Antworten - überhaupt keinen Einfluss darauf.
Die Wassermoleküle im Darüber üben einen Druck aus, die Teilchen bewegen sich ja und prallen ab. Sobald der Druck dem Umgebungdruck, also allgemein dem Luftdruck entspricht, siedet eine Flüssigkeit, also eine geringfügig höhere Temperatur an einer kleinen Stelle führt zur Bildung einer Blase, es blubbert. So wird aus dem Darüber dann ein Darin.
Du kannst dir das in etwa so vorstellen wie wenn die Luft auf das Wasser drückt und die Wasserteilchen in der Flüssigkeit hält.
Je kleiner der externe Druck desto leichter wird es dass ein Wassermolekül aus der Flüssigkeit austritt und desto früher siedet die Flüssigkeit.
Je höher der Druck eines Gases, umso mehr "Kraft" haben die Teilchen, die gegen die Wand des BEhälters fliegen.
Wasserteilchen, die die Wasseroberfläche verlassen "wollen" (nichts andres passiert ja beim Sieden), müssen also den Gegendruck von den Luftteilchen überwinden.
Je weniger Luftteilchen also da sind (also je höher man auf den Berg steigt), umso einfacher ist es für die Wasserteilchen, den Zusammenhalt zu verlassen.
Hilft das?