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Nachricht |
Verdampfer
Gast
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 Verdampfer Verfasst am: 30. Okt 2010 12:18 Titel: Verdampfungswärme |
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Hallo,
ich möchte eine Energiebetrachtung durchführen (Verdampfen von Wasser). Durch das Verdampfen des Wassers müsste sich ja die Umgebende Luft abkühlen. Also gilt folgende Beziehung:
=m_W \cdot q_v)
Wobei sich die Luft von T1 auf T2 abkühlt.
Nun ist ja das Problem, dass die Verdampfungswärme Temperatur abhängig ist. Muss ich dann für die Gleichung ) oder ) nutzen? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 30. Okt 2010 14:37 Titel: |
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Wenn schon, dann die jeweilige konkrete Temperatur q(T). (Aber vermutlich lauern noch weitere Tretminen.) |
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Verdampfer
Gast
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| Verdampfer Verfasst am: 30. Okt 2010 14:55 Titel: |
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Was meinst du mit konkreter Temperatur? |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 30. Okt 2010 15:41 Titel: |
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| Zitat: | | Was meinst du mit konkreter Temperatur? |
wenn du einmal angefangen hast auch nur ein molekuel zu verdampfen, so ist deine luft hernach um die verdampfungsenthalpie eben dieses molekuels aermer, mithin i.a. kaelter.
das zweite molekuel entzieht seine verdampfungsenthalpie daher bereits luft mit einer anderen temperatur (und somit einem anderen q(T), wenn mans genau nimmt)
ansonsten: in der regel entzieht verdampfendes wasser die hauptmenge seiner energie zunaechst dem hinterbleibenden rest-wasser (da es aus diesem ensemble ja primaer seine z.b. kinetische energie "entzieht")
fluessiges wasser hat, v/v, jedoch eine wesentlich groessere waermekapazitaet als luft
kaprizierst du dich also nur auf luft als energiespender fuer verdampfung, so bekommst du recht zuegig ziemlich unrealistische ergebnisse
gruss
ingo |
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Verdampfer
Gast
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| Verdampfer Verfasst am: 30. Okt 2010 17:23 Titel: |
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Konkret geht es mir um dieses Beispiel:
de.wikipedia.org/wiki/Psychrometer
Auf Wikipedia steht dazu:
| Zitat: | | Geringfügige Abhängigkeiten der Latentwärme und der spezifischen Wärmekapazität der Luft von Temperatur und Feuchte wurden dabei ignoriert. Der Wärmestrom durch den Thermometerhals und die langwellige Wärmeeinstrahlung wurden wegen ihrer Geringfügigkeit ebenfalls vernachlässigt. Bei Bedarf können sie über Korrekturfaktoren berücksichtigt werden. |
Wenn ich eine anströmende Luft mit der Temperatur von 25°C habe und durch die Verdunstung kühlt das Wasser auf sagen wir mal 15°C ab. Würde man dann mit Verdampfungsenthalpie von 20°C rechnen?
Noch eine allgemeine Frage zu dem Funktionsprinzip des bei Wiki beschriebenen Gerätes. Es gibt ja beim Wasser immer Moleküle, die genug Energie haben um sich aus der Bindung zu lösen. Dadurch kühlt das Wasser ab. Diese Moleküle werden durch den Luftsrom "abgesaugt". Gleichzeitig kommt von unten neue Luft. Je nach Dampfdichte der anströmenden Luft kondensieren unterschiedlich viele Moleküle und gehen wieder in Bindung mit dem Wasser. Habe ich das richtig verstanden? |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 30. Okt 2010 18:22 Titel: |
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die grundidee bei dem geraet ist, dass du dir auf der linken seite eine ~ 100% wassergas-gesaettigte luft bei der temperatur des verdunstungsschwaemmchens herstellst (dessen temperatur du ja misst)
durch stoff- und energieaustausch steht dieses schwaemmchen in kontakt mit der luft, weshalb dir so +/- der taupunkt eben dieser luft zugaenglich ist (denn das exakt ist "gleichgewichts-endzustand")
durch vergleich mit dem linken thermometer, welches dir die tatsaechliche lufttemperatur liefert, bekommst du das delta T
mit den werten delta T und T kannst du sodann deine rel. luftfeuchte berechnen / in tabellen nachschlagen
gruss
ingo |
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Verdampfer
Gast
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| Verdampfer Verfasst am: 30. Okt 2010 18:33 Titel: |
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Ja den Sinn des Gerätes habe ich verstanden. Ich wollte nur wissen, ob der Physikalische Hintergrund so stimmt, wie ich es im letzten Beitrag erklärt habe. Und eben mit welcher Verdampfungsenthalpie man rechnet, da diese ja temperaturabhängig ist. |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 30. Okt 2010 18:44 Titel: |
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| Zitat: | | Und eben mit welcher Verdampfungsenthalpie man rechnet, da diese ja temperaturabhängig ist. |
im schlussendlichen saettigungszustand ist die verdampfungsenthalpie irrelevant, das sie gleich der kondesationsenthalpie ist, somit ein nullsummenspiel darstellt.
mochtest du sie da trotzdem quantifizieren, so musst du natuerlich die verdampfungsenthalpie bei T(gleichgewicht), also deiner thermometertemperatur, also der endtemperatur nehmen
moechtest du hingegen den abkuehlvorgang an der frisch zustroemenden luft dynamisch beschreiben...
...dann hast du eine reihe hochinteressanter dfferentialglechungen, in denen bei genauerem hinsehen eben weder mit der verdampfungsenthalpie bei der temperatur der anstroemenden noch bei der der gesaettigten luft allein ein blumentopf zu gewinnen ist
--> das wird haarig
gruss
ingo |
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Verdampfer
Gast
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| Verdampfer Verfasst am: 30. Okt 2010 18:50 Titel: |
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Also wenn das Thermometer von 25°C auf 15°C abkühlt nehme ich die Verdampfungsenthalpie bei 15°C.
Aber weshalb das ein "Nullsummenspiel" ist verstehe ich nciht so ganz. Die Verdampfungsenthalpie geht doch direkt in die Formel zur Berechnung des Dampfdruckes ein.
Und sicher, dass sich an dem Thermometer der Taupunkt einstellt? Dann bräuchte man ja gar keine Psychrometer Formel. Sondern könnte gleich rechnen:
 }{E_\mathrm{w} \left( \vartheta \right) }\cdot 100\,%) |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 30. Okt 2010 19:17 Titel: |
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| Zitat: | | Also wenn das Thermometer von 25°C auf 15°C abkühlt nehme ich die Verdampfungsenthalpie bei 15°C. |
zur beschreibung des gleichgewichts-zustandes: ja
| Zitat: |
Aber weshalb das ein "Nullsummenspiel" ist verstehe ich nciht so ganz. Die Verdampfungsenthalpie geht doch direkt in die Formel zur Berechnung des Dampfdruckes ein. |
im gleichgewichtszustand ist der makroskopische netto -energie und massenfluss gleich null
konkret wird die microskopische verdampfungsenthalpie eines einzelteilchens durch die microskopische kondensationsenthalpie eines andere einzelteilchens grad gegenkompensiert, netto passiert nix
| Zitat: | | Und sicher, dass sich an dem Thermometer der Taupunkt einstellt? |
ja
| Zitat: | | Sondern könnte gleich rechnen: (...) |
nein
du brauchst mindestens zwei temperaturen (o.ae.) um da was zu reissen
gruss
ingo |
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