Frage: Siedepunkt von Wasser im Vakuum?

Mathae · Gast

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 · Anmeldungsdatum: 26.11.2005 Beiträge: 21 Wohnort: Flensburg

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

dachdecker2

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.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

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

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?

MM_Sven · Anmeldungsdatum: 26.11.2005 Beiträge: 21 Wohnort: Flensburg

dachdecker2

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.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

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

*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

neinnein

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

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

@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

arena · Anmeldungsdatum: 28.12.2005 Beiträge: 2

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

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3400

Hallo,

Austronom · Gast

Soweit ich sehe, wurde die Frage bis jetzt noch nicht erschöpfend beantwortet. Und interessanterweise lässt sich zu dem Thema und auch zu verwandten Themen (etwa der Resublimationspunkt von Wasserdampf unter Weltraumvakuumbedingungen oder allgemein die Phasen von Stoffen unter Vakuumbedingungen) nicht so ohne weiteres was finden - ich bin mit Internetrecherche gerade gescheitert, und auch Gerthsen & Co haben kein Licht ins Dunkel gebracht. Dabei hat die Frage gerade in der Physik von Planetensystemen hohe Relevanz (wo sind die jeweiligen Schneelinien?).

Hat irgendwer dazu doch eine Quelle? Eine Tabelle? Zumindest eine Dampfdruckkurve von Wasser mit ordentlicher Auflösung für geringe Temperaturen und Drucke?