Berechnung der Verdunstungsenergie von Wasser

Verdunstung · Anmeldungsdatum: 01.05.2008 Beiträge: 1

Hallo,

ich stehe gerade vor einem kleinen Rätsel.

Wie jeder weiß, hat Wasser eine Verdampfungsenergie von 2256 J / g (gem. Wikipedia). Verdampfe ich nun 1 Gramm Wasser, benötige ich diese Energie. Diese Energie wird nun auch beim Kondensieren frei (Energieerhaltung).

Nun das große Rätsel:
Wie berechne ich die Energie, die benötigt wird um Wasser zu verdunsten. Gehen wir von einer Wassertemperatur von 25 °C aus.
Meinem Verständnis nach, würde ich die benötigte Energie folgendermaßen berechnen: Ich nehme die Temperaturdifferenz auf 100 °C (75 K), multipliziere diese mit der spezifischen Wärmekapazität, addiere die Verdampfungsenergie und erhalte so die Verdunstungsenergie. Konkret:
75 K * 4,18 J / (g*K) + 2256 J / g = 2569,5 J / g (bei 25 °C)

Unter http://de.wikipedia.org/wiki/Verdampfungsw%C3%A4rme#Verdampfungsw.C3.A4rme_und_Verdampfungsenthalpie finde ich aber nun Folgendes:

Eine Verdampfungsenthalpie von 43,990 kJ/mol bei 25 °C. Diesen Wert dividiere ich nun durch 18,02 und multipliziere ihn mit 1000 um auf Joule zu kommen.
43990 J / mol : 18,02 g / mol = 2441 J / g

Dieser Wert ist nun aber erheblich niedriger. Wieso? Was stimmt bei meiner Berechnung nicht?

Ich danke für eure Antworten.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Zu deinem Ansatz: du berechnest ja die Wärme die man bräuchte, um das Wasser um 75K auf 100°C zu erhitzen und dann zu Verdampfen. Was bekommt man dann? – Richtig, 100°C heißen Wasserdampf.

Verdunstet jedoch Wasser das eine Temperatur von 25°C hat, erhält man dabei sicherlich keinen 100°C heißen Wasserdampf. Also muss man auch weniger Wärme für das Verdunsten aufwenden als bei deiner Rechnung. In erster Näherung könnte man z.B. von deinem Ergebnis die Wärmemenge abziehen, die nötig wäre um das gasförmige Wasser nach dem Verdunsten auf 100°C zu bringen.

Letztlich wird man aber nie 100% auf den tabellierten Wert kommen, da die Wärmekapazitäten z.B. allein schon über den Temperaturbereich nicht konstant sind.