Verdunstung | eLexikon | Physik - Wärme

Verdunstung,

der Übergang einer Flüssigkeit in Dampfform bei jeder beliebigen Temperatur an ihrer Oberfläche (s. Abdampfen, Abdunsten und Flüchtigkeit). Für manche Flüssigkeiten hat man die Temperaturgrenze gefunden, unterhalb deren sie nicht noch weiter verdunsten; so liegt beispielsweise die Verdunstungsgrenze des Quecksilbers bei -6° C., die der Schwefelsäure [* 2] bei der gewöhnlichen Lufttemperatur. Temperaturerhöhung vermehrt die Flüchtigkeit einer Flüssigkeit.

Die Verdunstung, die hierbei an der Oberfläche der Flüssigkeit vor sich geht, beginnt bei einem bestimmten Wärmegrade auch im Innern, und man sagt alsdann, die Flüssigkeit siedet. (S. Sieden.) Die Verdunstung des Wassers an der Erdoberfläche ist für verschiedene Fragen der Land- und Forstwirtschaft von großer Wichtigkeit. Die von der Luft aufgenommenen Wasserdampfmengen sind unter sonst gleichen Umständen von der Beschaffenheit der Erdoberfläche abhängig; sie werden über feuchten Wiesen größer sein als dort, wo das feuchte Erdreich durch eine harte, trockne Rinde vor Verdunstung geschützt ist. Die Gesetze dieser Verdunstung sind noch nicht genügend ermittelt worden. Die im Verdunstungsmesser (s. d.) gemessenen Verdunstungsmengen sind zunächst kein Maß für die Dampfmengen, die der Luft zugeführt werden, da im Verdunstungsmesser die Verdunstung unter ganz andern Verhältnissen stattfindet als an der Erdoberfläche.

Verdampfung

Eis (technische Verwen

(Dampfbildung), der Übergang einer Flüssigkeit oder eines festen Körpers in den gasförmigen Zustand. Stellt man in einer flachen Schale Wasser an die freie Luft, so nimmt die Menge desselben fortwährend ab, bis es endlich ganz verschwunden ist. Diese Dampfbildung, welche ganz ruhig nur an der Oberfläche der Flüssigkeit vor sich geht, nennt man Verdunstung. Durch Erwärmung wird sie befördert, sie hört aber auch in der Kälte nicht auf; selbst Eis [* 4] und Schnee [* 5] sieht man bei trocknem, kaltem Wetter [* 6] durch Verdunstung allmählich verschwinden. In ruhiger Luft geht die Verdunstung nur sehr langsam vor sich, weil die mit der Flüssigkeitsoberfläche in unmittelbarer Berührung stehende Luftschicht sich mit Dampf [* 7] sättigt, welchen sie nur sehr langsam durch allmählichen Austausch (Diffusion) [* 8] an die darüber befindlichen Luftschichten abgibt und sonach die Verdunstung hemmt; durch Luftzug, welcher die gesättigte Luft rasch entführt und ungesättigte an ihre Stelle bringt, wird daher die Verdunstung sehr befördert.

Flammen - Flammenblume

Erhitzt man Wasser in einem Glaskölbchen mit Thermometer, [* 9] so steigt dieses, bis das Wasser zu sieden beginnt; nun aber bleibt es, solange das Sieden dauert, bei 100° stehen, mag nun die Kugel des Thermometers in das siedende Wasser tauchen oder nur von Dampf umspült sein. Der Dampf hat also dieselbe Temperatur wie das verdampfende Wasser selbst. Die von der heizenden Flamme [* 10] unausgesetzt zugeführte Wärme [* 11] bringt demnach keine Erwärmung hervor, sie wirkt nicht auf das Thermometer; aber sie unterhält das Kochen, indem sie nebst dem auf der Flüssigkeit lastenden äußern Druck die zwischen den Wasserteilchen stattfindende Anziehung (Kohäsion) überwindet und das flüssige Wasser in den gasförmigen Zustand umarbeitet.

Man nennt die zu dieser Arbeit verbrauchte Wärmemenge die Verdampfungswärme oder auch, da sie für das Gefühl und das Thermometer verschwindet und sich in dem Dampf gleichsam als Bestandteil desselben verborgen zu haben scheint, gebundene oder latente Wärme. Leitet man den Dampf durch ein von kaltem Wasser umgebenes, schlangenförmig gewundenes Metallrohr, so schlägt er sich in diesem als Wasser nieder, während er seine sämtliche gebundene Wärme an das umgebende Wasser wieder abgibt.

Man findet auf diese Weise, daß 1 kg Dampf von 100°, indem er sich zu 1 kg Wasser von 100° verdichtet, 10 kg Wasser um 54° oder, was dasselbe ist, 540 kg Wasser um 1° zu erwärmen vermag, und daß sonach 540 Wärmeeinheiten erforderlich sind, um 1 kg Wasser von 100° in Dampf von 100° überzuführen. Auch bei der Verdunstung wird Wärme zur Trennung der Flüssigkeitsteilchen voneinander verbraucht oder »gebunden«. Findet keine Wärmezufuhr von außen statt, so muß die nötige Verdampfungswärme aus der Flüssigkeit selbst oder von andern Körpern, mit denen die verdunstende Flüssigkeit in Berührung ist, entnommen werden; diese werden daher abgekühlt (Verdunstungskälte).

Hanc veniam etc. - Han

Gießt man eine leicht verdampfbare (»flüchtige«) Flüssigkeit, z. B. Äther, auf die Hand, [* 12] so fühlt man eine beträchtliche Erkaltung, weil der Äther bei seiner Verdunstung der Hand die Verdampfungswärme entnimmt. Wird Wasser unter die Glocke der Luftpumpe [* 13] gebracht bei Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure, welche die entstehenden Wasserdämpfe aufnimmt und dadurch die Sättigung des Raums mit Dampf verhindert, so wird durch die unter so geringem Druck äußerst lebhaft vor sich gehende Verdampfung so viel Wärme verbraucht, daß das Wasser infolge seiner eignen Verdunstung gefriert.

Läßt man flüssige Kohlensäure aus der Eisenflasche, in welcher sie dargestellt wurde, in eine Blechbüchse ausströmen, so wird durch die rasche Verdunstung eines Teils derselben eine solche Kälte erzeugt, daß die noch übrige Menge zu einer schneeähnlichen Masse erstarrt. Flüssiges Stickstoffoxydul erstarrt durch seine Verdunstung zu einer Masse, deren Schmelzpunkt bei -105° liegt. Durch beschleunigte Verdampfung von flüssiger Kohlensäure hat Pictet eine Kälte von -130°, von flüssigem Stickstoffoxydul eine solche von -140° erzielt. In einem luftleeren Raum erfolgt die Dampfbildung bis zur Sättigung fast augenblicklich; in einem mit Luft oder andern Gasen erfüllten Raum geht die Verdampfung nur langsam vor sich, schließlich erreicht aber der Dampf denselben Grad der Sättigung oder dieselbe Spannkraft, als wenn keine Luft oder kein andres Gas vorhanden wäre, und sein Druck fügt sich dem Druck der bereits vorhandenen Gase [* 14] oder Dämpfe hinzu (Daltons Gesetz).