Wieviel Wasser hat ein m³ Dampf bei 80°C?
Hallo,
Ich möchte berechnen, wieviel Wasser in den Raum Freigesetzt wird, wenn ich eine Klimakammer mit 1m³ Volumen, 80°C und 95% Luftfeuchte öffne.
Hier ist eine Dampfdrucktabelle: GEMÜ_Dampfdrucktabelle_de.pdf
Kann man das Abschätzen?
Höhe über Meer: ca. 400m. Normaler Luftdruck962 hPa?
2 Antworten
Zuerst ermitteln wir den Dampfgehalt im Sättigungszustand. Dazu müssen wir in der Tabelle zwischen 75,9 °C und 81,3 °C interpolieren und die zugehörige Dichten ermitteln:
75,9 °C: ρ = 0,250 kg/m^3
81,3 °C: ρ = 0,309 kg/m^3
80 °C: ρ = 0,295 kg/m^3
Wir haben also bei rF = 100 % einen Wasserdampfgehalt von 0,295 kg/m^3
Nun haben wir aber nur rF = 95 % und damit einen Wasserdampfgehalt von:
0,295 kg/m^3 * 0,95 = 0,280 kg/m^3
Ergebnis: in der Klimakammer mit 1 m^3 Rauminhalt befinden sich 280 g Wasserdampf.
Ich lese Deine Frage so: Du hast V=1 m³ Gasvolumen, das 80 °C warm ist und zu 95% mit Wasser gesättigt ist. Du willst nun wissen, wieviel Wasser in diesem Gasvolumen drinsteckt. Ich hoffe, daß ich damit richtig liege, wenn nicht beschwer Dich.
Zuerst brauchst Du den Dampfdruck von Wasser bei 80°, p=47373 Pa. Mit Deiner Tabelle komme ich nicht klar, deshalb habe ich den Wert von der verlinkten Seite genommen. Da Deine Luftfeuchte nur 95% beträgt, reduziert sich der H₂O-Druck in Deinem Behälter auf 45004 kPa.
Dann wendest Du die Zustandsgleichung für ideale Gase an, pV=nRT (R ist die Gaskonstante R=8.3145 J mol¯¹ K¯¹, T die Temperatur) und formst nach der Stoffmenge n um: n=pV/RT=15.3 mol, das entspricht m=nM=276 g (M ist dabei die molare Masse von Wasser, M=18.015 g/mol).
Vom äußeren Gasdruck ist das alles weitgehend unabhängig, denn der betrifft ja nur N₂ und O₂. Der Dampfdruck von Wasser gibt an, wieviele H₂O-Moleküle in ein gegebenes Volumen hineinpassen, ohne daß Kondensation eintritt. In Deinem Fall hast Du knapp 10¹⁷ Moleküle pro cm³ Gas, und wenn noch zusätzlich O₂ und N₂ in diesem Volumen herumfliegen, dann ändert sich ja nichts daran.