Wenn man eine Flüssigkeit stehenlässt, verdunstet sie langsam.
Auch bei Zimmertemperatur verdunstet Wasser.
Warum verdunstet das Wasser und bei welcher Temperatur würde es das nicht mehr tun?
Wie ist das mit anderen Flüssigkeiten?
Warum verdunstet das Wasser
Weil es einen Dampfdruck hat. Komplizierter kann man es auch über die Enthropie ausdrücken. Da aus einem Mol Wasserflüssig mit einem Volumen von ca 0,018 Litern über den Daumen gepeilt 22 Liter Wassergasförmig werden, nimmt die „Unordnung“ des Systems entsprechend zu. Und diese Zunahme der Unordnung treibt die Verdunstung an.
und bei welcher Temperatur würde
es das nicht mehr tun?
Theoretisch erst bei 0 Kelvin (aber sicher bin ich mir da nicht). Da aber 0 Kelvin nicht erreicht werden können (da bin ich mir sicher) …
Wie ist das mit anderen Flüssigkeiten?
Genauso.
Als Faustformel: je höher der Dampfdruck, desto schneller verdunstet eine Flüssigkeit. Wenn der Dampfdruck dem Umgebungsdruck entspricht, siedet eine Flüssigkeit.
Das gilt übrigens auch für Festkörper. Z.B. schmilzt festes CO2 nicht, sondern sublimiert, es geht vom festen direkt in den gasförmigen Zustand über. Allerdings ist der Dampfdruck der meisten Festkörper so gering, das es praktisch nicht zur Verdunstung (Sublimation) kommt.
Gandalf
Wenn man eine Flüssigkeit stehenlässt, verdunstet sie langsam.
Auch bei Zimmertemperatur verdunstet Wasser.
Warum verdunstet das Wasser und bei welcher Temperatur würde
es das nicht mehr tun?
Wie ist das mit anderen Flüssigkeiten?
Wasser verdunstet unterhalb des Siedepunktes, weil es immer einzelne Teilchen gibt, die eine genügend hohe Energie besitzen um den Flüssigkeitsverband zu verlassen. Die Energie dazu nehmen sie aus der Umgebung. Steigert man die Temperatur und damit die Energie der Umgebung, so gibt es mehr Teilchen die verdunsten können, kühle ich ab, so werden es weniger. Die Energie - Verteilung müßte dabei einer Gauß´schen Glockenkurve entsprechen. D.h. das es zu jeder Temp. Teilchen gibt, die Verdunsten können, es gibt also keine Temp. bei der das Verdunsten aufhört (evt. bei 0K (-273°C)bin mir aber da nicht ganz sicher).Kühle ich z.B. bis zum Eis ab, ist die Verdunstung so gering, daß man sie vernachlässigen kann. Bei anderen Flüssigkeiten ist das prinzipiell genauso.
Hallo,
Kühle ich z.B. bis zum Eis ab, ist die
Verdunstung so gering, daß man sie vernachlässigen kann.
soviel ich weiss ist das nicht vernachlaessigbar. Eis sublimiert (verdunstet) auch weit unterhalb von 0 Grad. So werden zB Schneeschichten immer duenner, auch wenn die Temp nicht ueber den Gefrierpunkt hinausgeht.
Gruss, Niels
Hallo,
Kühle ich z.B. bis zum Eis ab, ist die
Verdunstung so gering, daß man sie vernachlässigen kann.soviel ich weiss ist das nicht vernachlaessigbar. Eis
sublimiert (verdunstet) auch weit unterhalb von 0 Grad. So
werden zB Schneeschichten immer duenner, auch wenn die Temp
nicht ueber den Gefrierpunkt hinausgeht.
Auch ein wichtiges Produkt der wesstlichen Kultur wäre sonst nicht produzierbar, der Nesskaffee. Der Vorgang nennt sich übrigens Gefriertrocknung.
Gandalf
Oder Lyophilisation…
Hab ich jetzt das letzte Wort?? 
Wenn man eine Flüssigkeit stehenlässt, verdunstet sie langsam.
Auch bei Zimmertemperatur verdunstet Wasser.
Warum verdunstet das Wasser und bei welcher Temperatur würde
es das nicht mehr tun?
Wie ist das mit anderen Flüssigkeiten?
Das ganze laeuft aufgrund der Brown´schen Molekularbewegung ab, die Molekuele besitzen bei hoeherer Temperatur eine hoehere kinetische Energie, d.h. sie bewegen sich schneller.
beim Siedepunkt bewegen sich viele Molekuele so schnell, das sie die Fluessigkeit verlassen und in die Gasphase uebergehen. Bei Raumtemperatur ist die Zahl dieser Molekuele kleiner. Damit gehen nur wenige Molekuele in die Gasphase ueber. Theoretisch gehen bei 0K (-273.15°C) keine Molekuele mehr in die Gasphase ueber. (Haben zumindest Wissenschaftler ausgerechnet, denen furchtbar langweilig gewesen sein muss.)
Je hoeher natuerlich die Siedetemperatur liegt, um so niedrieger ist die kinetische Energie der Molekuele bei Raumtemperatur, um so langsamer verdunstet die Fluessigkeit. Siehe z.B. Diethylether (kp 40°C) ist sehr schnell weg, N-Methyl-Pyrolidon (kp ca. 210°C) bleibt nahezu ewig.)
Michael Fader
Dipl.-Ing. Chemie(FH)
Maxwell war’s
Die Energie - Verteilung müßte dabei einer Gauß´schen :Glockenkurve entsprechen
Es sieht zwar etwas ähnlich aus, aber gaussartig ist
die Energie-Verteilung nicht. Das Stichwort dazu ist die
Maxwell-Verteilung. Sie ist im Gegensatz zur Gaussverteilung
unsymmetrisch und ergibt sich aus der „Überlagerung“ zweier
gegenläufiger Effekte, die dann ein Maximum ausprägen
- entsprechend der Boltzmann-Verteilung sind höhere
Energien exponentiell seltener anzutreffen - das statistische Gewicht für höhere Energien ist aber
grösser als für kleinere (schwer einzusehen, ich weiss)
Insgesamt führt das dazu, dass die Verteilung einen langen
„Schwanz“ zu höheren Energien hat. Die Konsequenz daraus ist in den anderen Postings gut beschrieben.
Viele Grüsse
Frank
- das statistische Gewicht für höhere Energien ist aber
grösser als für kleinere (schwer einzusehen, ich weiss)Viele Grüsse
Frank
hallo Frank,
leider habe ich von Statistik nur wenig Ahnung, könntsr Du mir dies kurz erklären?
Gruß Roberto
leider habe ich von Statistik nur wenig Ahnung, könntsr Du mir
dies kurz erklären?
Wenn wir ein System von sehr vielen Teilchen haben, welches sich im thermnodynamischen Gleichgewichtszustand befindet, dann gibt die Maxwell-Verteilung (http://osiris.tuwien.ac.at/~bgschaid/Diplomarbeit/Wa…) an, wie hoch die Wahrscheinlichkeit f(v) ist, daß ein beliebiges Teilchen dieses Systems bei einer bestimmten Temperatur T eine bestimmte Geschwindigkeit v hat.
Wenn wir weiterhin annehmen, daß ein Teilchen für das Verlassen des Systems ein bestimmte Mindestgeschwindigkeit vmin benötigt, können wir mit Hilfe der Maxwell-Verteilung berechnen, wieviele Teilchen in einer Flüssigkeitsoberfläche diese Mindestgeschwindigkeit überschreiten, indem wir die Anzahl der in der Flüssigkeitsoberfläche befindlichen Teilchen mit f(v) multiplizieren.
Aus der Struktur der Gleichung geht dabei hervor, daß die Zahl der Teilchen, die das System verlassen können, nur dann Null wird, wenn auch die Temperatur des Systems Null ist. Da dies aber nicht möglich ist kann man die Verdunstung nicht vollständig unterbinden.
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