Enthalpie Luftfeuchte

Wissenschaft Physik
#1

Hallo zusammen,

in einem Bauphysikbuch bin ich auf folgende Aufgabe gestoßen:

“Sie steigen in einem Hallenbad aus dem Wasser. Vergleichen Sie die folgenden beiden Fälle, bei denen die Raumtemperatur gleich hoch ist, während die relative Luftfeuchte aber unterschiedlich ist .“

Die vorgegebene Antwort lautet bei 50% rel. F friert man mehr als bei 80%, da bei 80% weniger Verdunstungsenergie verbraucht wird.
die Hose ist naß und deshalb ist in beiden Fällen die Entahlpie an der Oberfläche (100% rel.F.) gleich. Da die Entahlpiedifferenz bei der trockeneren Luft im Raum zur Hosenoberfläche größer ist, kühlt sich die Hosenoberfläche deshalb stärker ab

Ich verstehe leider nicht, wie ich diese Aufgabe z.B. mit dem Molier-h-x-Diagramm lösen.
Angenommen die Raumptemperatur beträgt 20°C.

Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% müsste die Hose relativ schnell eine Temperatur zwischen 9°C und 10° C haben, da ich davon ausgehe, dass die Hose nass ist und somit 100% relative Luftfeuchte hat.

Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% müsste die Hose relativ schnell eine Temperatur zwischen 16°C und 17°C haben.

Es ist klar, dass man den zweiten Fall weniger friert, da die Hose ja wärmer ist.
Ich verstehe aber leider nicht, wie die Enthalpie ins Spiel kommt? Diese müsste doch im System gleich sein?
Danke für Aufklärung,
Gruß

Blumenschein

#2

Ich versuche mich mal an der Frage, welche Rolle die Enthalpie spielt:
1.) Die Enthalpie des abgeschlossenen Gesamtsystems „Schwimmbad“ ist konstant. Das Gesamtsystem lässt sich zerlegen in die Subsysteme Schwimmbecken, Badehose und Raumluft. Deren Enthalpien können sich ändern, jedoch muss die Summe der Enthalpien aller Subsysteme konstant sein.
2.) Die Enthalpie der Raumluft steigt infolge der Verdunstung. Bei der Verdunstung geht Wasser in Form von Wasserdampf an die Raumluft über. Da der Wasserdampf einen Wärmeinhalt hat, wird dieser dabei an die Raumluft abgegeben. Außerdem steigt die Stoffmenge der Raumluft.
Aus Gesagtem folgt auch, dass bei gleicher Temperatur die Raumluft mit 50% Luftfeuchte eine kleinere Enthalpie hat als die Raumluft mit 80% Luftfeuchte.
3.) Die Enthalpie des in der Badehose eingelagerten Wassers sinkt infolge der Verdunstung. Die Änderung der Enthalpie entspricht in diesem Fall der Änderung der molaren inneren Energie. Folglich sinkt die Temperatur der Badehose.
4.) Punkt 3.) gibt natürlich nur, wenn man den Wärmeübergang von der Raumluft und vom Menschen zur Badehose vernachlässigt. Dieser stellt sich nach Verlassen des Schwimmbeckens ein (vorausgesetzt, dass die Raumtemperatur größer ist als die Wassertemperatur.) Die Badehose wird sich dann mit der Zeit erwärmen.

So reime ich mir das jedenfalls zusammen…

#3

Hallo alleine,

Für eine Luftfeuchte von 50 % kommen 14 °C und für eine Luftfeuchte von 80 % kommen 18 °C für die sich nach einiger Zeit einstellende konstante Temperatur der patschnassen Badehose heraus bei Umgebungstemperatur = 20 °C.
Zwischen dem nassen Stoff und der Haut sollte sich eine Isolierschicht befinden, damit der Körper nicht die Badehose erwärmt, denn für diesen Fall einer an den Körper anliegenden nassen Badehose wurde das i/x - Diagramm nicht entwickelt.

Gruß

watergolf