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Frage: Siedepunkt von Wasser im Vakuum?
 
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Mathae
Gast





Beitrag Mathae Verfasst am: 22. Dez 2005 17:23    Titel: Frage: Siedepunkt von Wasser im Vakuum? Antworten mit Zitat

Hallo an alle ich hätte mal ne frage di ich so nirgends beantworten konnte....
und zwar: bei welcher Temperatur siedet Wasser im Vakuum???

Thx für nachvollziebare und beweisbare antworten.

cu Mathae
MM_Sven



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Beitrag MM_Sven Verfasst am: 22. Dez 2005 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

guck mal hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Siedepunkt

aus der praxis an bord: seewasser bei einem 98%igen vakuum bei etwa 40-45°C.

gruß,
sven

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Fasziniert von der Physik, speziell der Thermodynamik und Mechanik, aber frustriert, wenn ich's nicht anwenden kann, weil mir die Mathematik dazu fehlt... unglücklich
dachdecker2
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Beitrag dachdecker2 Verfasst am: 23. Dez 2005 00:19    Titel: Antworten mit Zitat

Was soll denn 98%-iges Vakuum sein? Vakuum beduetet die Abwesenheit von Teilchen. Mir erscheint eine Prozentangabe in diesem Zusammenhang irgendwie nicht sinnvoll.

Wasser hat bei ~0,073 bar eine Siedetemperatur von 40°. 45° werden bei etwa 0,1 bar erreicht.

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Gruß, dachdecker2

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as_string
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Beitrag as_string Verfasst am: 23. Dez 2005 00:40    Titel: Antworten mit Zitat

Naja, man könnte "98% vom Normaldruck ist nicht mehr da" sagen... So weit ich weiß gibt's das schon, weiß es aber auch nicht so genau. Auf der anderen Seite ist das dann aber wirklich noch kein richtiges Vakuum, wenn noch 2% Restdruck herrscht...
Eigentlich ist Vakuum ja irgendwie doch nicht das selbe wie "keine Teilchen/Moleküle/Atome", weil man das ja sogar bei Ultra-Hoch-Vakuum nicht ganz erreicht.
Ich wollte halt einfach auch mal was dazu sagen... Wahrscheinlich ist der Beitrag ziemlich wertlos...

Gruß
Marco.
dachdecker2
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Beitrag dachdecker2 Verfasst am: 23. Dez 2005 00:57    Titel: Antworten mit Zitat

Ideales Vakuum ist nicht zu erreichen, genau wie auch 0 K, das ist mir natürlich klar. Auch in den Voids, den Räumen zwischen den Galaxien-Superhaufen sind noch wenige Teilchen pro Kubikkilometer zu finden. Aber wäre es nicht besser, wenn man von 2%-igem Normaldruck als von 98%-igem Vakuum zu sprechen (wenn man das so meint)? 98%-iges Vakum sieht für mich wie 98% von p = 0 aus Augenzwinkern.

Bei 20 mbar liegt die Siedetemperatur von Wasser ungefähr bei 17°C, kann Meerwasser wirklich auf 40 bis 45 °C kommen?

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MM_Sven



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Beitrag MM_Sven Verfasst am: 23. Dez 2005 01:44    Titel: Antworten mit Zitat

as_string hat Folgendes geschrieben:
Naja, man könnte "98% vom Normaldruck ist nicht mehr da" sagen... [...]



äh, ja, genau. sorry, doof ausgedrückt...

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dachdecker2
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Beitrag dachdecker2 Verfasst am: 24. Dez 2005 11:28    Titel: Antworten mit Zitat

Nochmal zurück zur Frage. Im Vakuum (also bei sehr niedrigen Drücken, bei Wasser unter 6 mbar) gibt es keine Siedetemperatur, da es dort nur Feste und gasförmige Phase gibt. Der Übergang von fest nach gasförmig heißt sublimieren, zurück von gasförmig nach fest heißt resublimieren. Die Temperatur, bei der das geschieht hängt vom Druck ab. Ich hatte mal ein schönes Phasendiagramm in der Wikipedia gesehen, aber im Moment finde ich es nicht. Dann gibt es da noch die Wasser-Dampf-Tafel, aus der man diese Daten bekommen kann.
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Gruß, dachdecker2

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Bruce



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Beitrag Bruce Verfasst am: 24. Dez 2005 12:46    Titel: Antworten mit Zitat

Ich wage mal die Behauptung, daß für einen Wassertropfen mit beispielsweise
1cm Durchmesser auch in einem idealen Vakuum eine Siedetemperatur existiert.
Aufgrund der Oberflächenspannung entsteht ein Druck im Inneren des Tropfens.
Dieser Binnendruck sollte ein spontanes Verdampfen verhindern. Das Argument
ist hier das gleiche wie für Wasser, auf dessen Oberfläche eine Atmosphäre
drückt: Damit im Inneren der Flüssigkeit spontan eine Dampfblase entstehen
kann, muß dem spontan verdampfenden Wasser soviel thermische Energie zur
Verfügung stehen, daß der Dampfdruck der Dampfblase mindestens den Binnen-
druck der Flüssigkeit erreichen kann. Das geht natürlich nur bei einer
Temperatur deutlich überer 0K. Wenn die Temperatur also zu niedrig ist, dann
kann das Wasser, vermutlich ähnlich wie wir das hier auf der Erde beobachten,
lediglich langsam verdunsten.

Interessant erscheint mir bei diesem Beispiel, daß die Siedetemperatur
nun vom Durchmesser des Tropfens, oder besser von der mittleren Krümmung
seiner Oberfläche, entscheidend mitbestimmt wird. Destor kleiner die Krümmung
der Tropfenoberfläche wird, desto größer wird sein Binnendruck und damit auch
seine Siedetemperatur.

Gruß von Bruce
Mathae
Gast





Beitrag Mathae Verfasst am: 26. Dez 2005 22:43    Titel: Antworten mit Zitat

*grübel*

also anscheinend gibt es da ja sehr verschiedenen meinungen darüber....
ist das nicht eine geradlinige kurve so z.b. 2 bar =120° 1 bar =100° und 0 bar =80° Big Laugh irgendwie blick ich das ganze immer noch nicht durch....


cu Mathae
dachdecker2
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Beitrag dachdecker2 Verfasst am: 26. Dez 2005 22:56    Titel: Antworten mit Zitat

neinnein Augenzwinkern

Das ist materialabhängig, und nicht mit einfachen Gleichungen (ganz sicher nicht mit Geraden) zu beschreiben. die Siedetemperatur von Wasser existiert auch nur für Drücke zwischen 6 mbar (Tripelpunkt) und 221 bar (kritischer Punkt).


zu Bruce:

Der durch die Oberflächenspannung verursachte, zusätzliche Innendruck einer Wasserkugel ist bei etwa 0,24 mm Durchmesser etwa 6 mbar. Damit könnte das Wasser theoretisch Wlüssig sein, wenn der tropfen im Vakuum diese Größe unterschreitet. Der Tropfen würde aber wahrscheinlich gefrieren und denn sublimieren.

Quelle der Formel für die Beziehung Durchmesser-zusätzlicher Innendruck:
http://iva.uni-ulm.de/PHYSIK/VORLESUNG/fluidemedien/node44.html#SECTION00330020000000000000

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schnudl
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Beitrag schnudl Verfasst am: 27. Dez 2005 16:52    Titel: Antworten mit Zitat

@MM_Sven hat schon eine Seite gepostet, die u.A. das Phasendiagramm des Wassers zeigt.

Man sieht, dass bei kleinen Drücken unterhalb des Tripelpunkts nur mehr die feste und die gasförmige Phase existieren. Es macht daher keinen Sinn von einem "Sieden" zu sprechen, da dies ein Phasenübergang von der flüssigen zur gasförmigen Phase ist und erstere nicht existiert.

Auch dass ein Wassertropfen einen Evakuierungsvorgang aufgrund seiner Oberflächenspannung unbeschadet übersteht kann ich aus meiner Erfahrung im Labor nicht bestätigen. Das Wasser verflüchtigt sich einfach...angeblich gefriert es auch, das habe ich aber nie beobachtet.


Grüsse
Michael

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Wer von der Quantentheorie nicht schockiert ist, hat sie nicht verstanden.
Niels Bohr
arena



Anmeldungsdatum: 28.12.2005
Beiträge: 2

Beitrag arena Verfasst am: 28. Dez 2005 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

vakuum = nahezu druckleerer Raum - richtig?

-> Siedetemperatur weit über 100°C
je höher der Druck desto geringer die Sdp.
(siehe Dampfdrucktopf)
damian101



Anmeldungsdatum: 11.08.2020
Beiträge: 1

Beitrag damian101 Verfasst am: 11. Aug 2020 17:09    Titel: Antworten mit Zitat

arena hat Folgendes geschrieben:
vakuum = nahezu druckleerer Raum - richtig?

-> Siedetemperatur weit über 100°C
je höher der Druck desto geringer die Sdp.
(siehe Dampfdrucktopf)


Genau falsch rum. Ein höherer Druck setzt den Siedepunkt herab, das gilt auch für Dampfdrucktöpfe.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2249

Beitrag ML Verfasst am: 12. Aug 2020 01:09    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

damian101 hat Folgendes geschrieben:

Genau falsch rum. Ein höherer Druck setzt den Siedepunkt herab, das gilt auch für Dampfdrucktöpfe.


was ist denn Dein Ansinnen?

Du schaust Dir einen 15 Jahre alten Post an, korrigierst zunächst die fehlerhafte Aussage, wiederholst sie aber anschließend mit dem gleichen Fehler wie zuvor.

In dieser Kuve
https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserdampf#/media/Datei:Dampfdruckkurve.svg
kennzeichnet die schwarze Linie den Übergang zwischen der flüssigen und gasförmigen Phase.
Je größer der Druck ist, umso größer muss die Temperatur sein, damit ein Siedevorgang in Gang kommt.

Im Hochgebirge kocht Wasser schon bei deutlich unter 100°C.
Im Druckkochtopf herrscht während des Kochvorgangs mehr als 100°C.

Viele Grüße
Michael
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