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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Dampfvolumen
Gast (Franz G.)
(Gast - Daten unbestätigt)

  27.01.2005

Hallo,
kann mir bitte jemand folgende Frage beantworten:
Wenn ich einen Liter Wasser verdampfe, welches Volumen würde dieser Dampf aus einem Liter Wasser dann einnehmen ?
Und wenn sich dieser Dampf in einem Unterdrucksystem befindet, würde er dann ein größeres Volumen als unter Normaldruck einnehmen ?
Und wie kann man so etwas berechnen ?

Vielen Dank und Gruß aus NRW

Franz



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 3
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  27.01.2005

Hallo Franz,

die 22,4 l, die der Amateur unten angibt, gelten für ein ideales Gas bei 0C und Normaldruck. Reinen Wasserdampf bei Normaldruck gibt es aber erst ab 100C aufwärts.

Für ein ideales Gas gilt:

V = m * R * T / M / p

V: Volumen in m3
m: Masse in kg
R: Universelle Gaskonstante in J/K/Mol
T: Absolute Temperatur in K
(T in K = Temp. in C + 273,15)
M: Molgewicht in kg/Mol
(Für Wasser ist M = 0,018015 kg/Mol)
p: Druck in Pa (Normaldruck = 101300 Pa)

Nun ist Wasserdampf zwar kein ideales Gas, aber so ungefähr für eine Abschätzung reicht die Formel aus, vor Allem wenn Temp. ein Stück über 100C liegt und der Druck nicht allzu hoch.

Einige Wasserdampfdichten bei Normaldruck findest Du unter

www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_dichte.html

Dazu kannst Du zum Vergleich mit der Formel die Dichten berechnen, dann siehst Du, wie gut oder schlecht Formel und Wirklichkeit übereinstimmen.

Dichte = m / V

Grüße und viel Spaß beim Rechnen

Heiner
Gast (Lothar Gutjahr)
(Gast - Daten unbestätigt)

  27.01.2005

Hallo,

es ist ein Kreuz mit der Thermodynamik. Wasserdampf bildet nur dann ein messenswertes Volumen, wenn er auf Temperatur gehalten werden kann.
In allen anderen Fällen wird Wärme an die Umgebung abgegeben und es entsteht Kondensat.

Im angesprochenen Unterdrucksystem geht das noch schneller und der Unterdruck wird höher, weil der Dampf als Platzhalter für die damit verdrängte Luft unter Luftabschluss ein sehr gutes Vakuum bildet. Das geht sogar gefährlich schnell und dann ist so ein Unterdruckbehälter -- wenn nicht Vakuumfest -- schnell implodiert.

Nehmen sie einen Schlauch und leiten sie damit Dampf in einen Eimer mit Wasser ( eintauchen ) Sie können sehen, dass da eine ganze Zeit keine Blasen kommen, bis der Schlauch auf Temperatur ist. Wenn sie nach dem sich Blasen zeigen die Dampfzufuhr schliessen gibt es nach ganz kurzer Zeit einen Ruck und der Schlauch ist bis zum Ventilkücken voll Wasser, was besonders eindrucksvoll bei Glasarmaturen zu beobachten ist. ( siehe dazu auch älteren Beitrag: Dampfwidder )

Gruss aus GR

Lothar
Gast (Amateur)
(Gast - Daten unbestätigt)

  27.01.2005

Ein mol eines jeden Gases nimmt bei Normaldruck (1013 hPa) und Normaltemperatur (0C) ein Volumen von 22,4 Liter ein. Das gilt auch für gasförmiges Wasser (Dampf). Ein mol Wasser ist das Molekulargewicht von Wasser in Gramm, d.h. 2 x Wasserstoff (1) und 1 x Sauerstoff (16) macht 18 Gramm. 18 Gramm Wasser sind also 22,4 Liter Dampf. 1000 Gramm (1 Liter) Wasser entsprechen dann 1244 Liter Wasserdampf bei Normaldruck. Bei anderen Drücken gilt das Gesetz von Boyle Mariotte, d.h. das Produkt aus Druck und Volumen bleibt konstant. Halber Druck = doppeltes Volumen, viertel Druck = vierfaches Volumen usw.

Gruß, Amateur



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