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Humedad

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>Modell

ID:(1058, 0)



Evakuierung

Definition

ID:(150, 0)



Kondensation

Bild

Immer wenn die Konzentration von Wasserdampf die gesättigte Konzentration überschreitet, neigen die Moleküle, die eine Oberfläche erreichen, dazu, von dieser eingefangen zu werden. Eine dünne Wasserschicht beginnt sich zu bilden und das Phänomen wird als Kondensation bezeichnet. Dies tritt insbesondere bei kalten Objekten auf, da die Luft in der Nähe dieser Oberflächen kälter ist und daher tendenziell eine niedrigere Sättigungskonzentration aufweist als im Rest des Raums.

ID:(123, 0)



Menge an Wasserdampf

Notiz

Wenn die Volumenvariation beim Phasenwechsel ($\Delta V$) von einer Flüssigkeit zu einem Gas wechselt, kann es wie folgt ausgedrückt werden:

$\Delta V = V_{\text{Gas}} - V_{\text{Flüssigkeit}}$



Da das Volumen des Gases deutlich größer ist als das der Flüssigkeit,

$V_{\text{Gas}} \gg V_{\text{Flüssigkeit}}$



können wir näherungsweise annehmen:

$\Delta V \approx V_{\text{Gas}}$



Da Wasserdampf sich ähnlich wie ein ideales Gas verhält, können wir mit den Werten von die Universelle Gas Konstante ($R_C$), der Anzahl der Mol ($n$), die Absolute Temperatur ($T$) und die Wasserdampfdruck Ungesättigte ($p_v$) sagen:

$ p V = n R_C T $



Daher ist die Volumenvariation beim Phasenwechsel ($\Delta V$):

$\Delta V = \displaystyle\frac{nRT}{p_v}$

ID:(3185, 0)



Wasserdampfdruck

Zitat

Indem wir untersuchen, wie Wasserphasenänderungen auftreten, können wir verstehen, wie diese verdunsten. Mit den Gasgleichungen kann schließlich die verdampfte Menge und damit der vom Wasserdampf erzeugte Druck geschätzt werden. Dieser Druck ist der Schlüssel zum Verständnis, wie das Gas vom und zum Boden in die Umwelt gelangt.

ID:(1013, 0)



Humedad

Beschreibung

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$T$
T
Absolute Temperatur
K
$p_s$
p_s
Druck gesättigtem Wasserdampf
Pa
$c_s$
c_s
Gesättigte Wasserdampfkonzentration
mol/m^3
$c_v$
c_v
Konzentration von Wasserdampfmolekülen
mol/m^3
$l_m$
l_m
Molare Latenzwärme
J/mol
$p_{ref}$
p_ref
Referenzdruck
Pa
$RH$
RH
Relative Luftfeuchtigkeit
%

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen

Unter Verwendung der Clausius-Clapeyron-Gleichung f r den Gradienten von die Druck ($p$) in Bezug auf die Absolute Temperatur ($T$), der von der Latentwärme ($L$) und die Volumenvariation beim Phasenwechsel ($\Delta V$) abh ngt:

$\displaystyle\frac{ dp }{ dT }=\displaystyle\frac{ L }{ \Delta V T }$



Im Fall des Phasen bergangs von Fl ssigkeit zu Gas k nnen wir annehmen, dass die nderung des Volumens ungef hr gleich dem Volumen des Dampfes ist. Daher k nnen wir die ideale Gasgleichung mit der Anzahl der Mol ($n$), der Volumen ($V$), die Universelle Gas Konstante ($R_C$) und die Wasserdampfdruck Ungesättigte ($p_v$) verwenden:

$$



Da die Clausius-Clapeyron-Gleichung wie folgt geschrieben werden kann:

$\displaystyle\frac{dp}{dT}=\displaystyle\frac{L}{n}\displaystyle\frac{p}{R T^2}$



Wobei der Molare Latenzwärme ($l_m$) ($l_m = L/n$) der nderung der Enthalpie w hrend des Phasen bergangs h entspricht (die f r die Bildung von Wasser ben tigte Energie), erhalten wir schlie lich:

$\displaystyle\frac{dp}{dT}=l_m\displaystyle\frac{p}{RT^2}$



Wenn wir diese Gleichung zwischen die Druck gesättigtem Wasserdampf ($p_s$) und dem Druck am Punkt p_0 bei der Temperatur T_0 integrieren, erhalten wir:

$p_s=p_0e^{l_m/RT_0}e^{-l_m/RT}$



Wenn wir diesen Ausdruck mit den Daten am kritischen Punkt auswerten:

$p_{ref}=p_0e^{l_m/RT_0}$



Haben wir schlie lich:

$ p_s = p_{ref} e^{- l_m / R_C T }$

(ID 3182)


Beispiele

(ID 150)

Immer wenn die Konzentration von Wasserdampf die ges ttigte Konzentration berschreitet, neigen die Molek le, die eine Oberfl che erreichen, dazu, von dieser eingefangen zu werden. Eine d nne Wasserschicht beginnt sich zu bilden und das Ph nomen wird als Kondensation bezeichnet. Dies tritt insbesondere bei kalten Objekten auf, da die Luft in der N he dieser Oberfl chen k lter ist und daher tendenziell eine niedrigere S ttigungskonzentration aufweist als im Rest des Raums.

(ID 123)

Wenn die Volumenvariation beim Phasenwechsel ($\Delta V$) von einer Fl ssigkeit zu einem Gas wechselt, kann es wie folgt ausgedr ckt werden:

$\Delta V = V_{\text{Gas}} - V_{\text{Fl ssigkeit}}$



Da das Volumen des Gases deutlich gr er ist als das der Fl ssigkeit,

$V_{\text{Gas}} \gg V_{\text{Fl ssigkeit}}$



k nnen wir n herungsweise annehmen:

$\Delta V \approx V_{\text{Gas}}$



Da Wasserdampf sich hnlich wie ein ideales Gas verh lt, k nnen wir mit den Werten von die Universelle Gas Konstante ($R_C$), der Anzahl der Mol ($n$), die Absolute Temperatur ($T$) und die Wasserdampfdruck Ungesättigte ($p_v$) sagen:

$ p V = n R_C T $



Daher ist die Volumenvariation beim Phasenwechsel ($\Delta V$):

$\Delta V = \displaystyle\frac{nRT}{p_v}$

(ID 3185)

Indem wir untersuchen, wie Wasserphasen nderungen auftreten, k nnen wir verstehen, wie diese verdunsten. Mit den Gasgleichungen kann schlie lich die verdampfte Menge und damit der vom Wasserdampf erzeugte Druck gesch tzt werden. Dieser Druck ist der Schl ssel zum Verst ndnis, wie das Gas vom und zum Boden in die Umwelt gelangt.

(ID 1013)

Die Beziehung zwischen die Konzentration von Wasserdampfmolekülen ($c_v$) und ERROR:4952,0 wird als die Relative Luftfeuchtigkeit ($RH$) bezeichnet. Mit anderen Worten, wenn eine relative Luftfeuchtigkeit von 100% erreicht wird, wird die vorhandene Konzentration gleich der ges ttigten Konzentration sein.

$ RH =\displaystyle\frac{ c_v }{ c_s }$

(ID 3175)

Die Druck gesättigtem Wasserdampf ($p_s$) kann mit die Referenzdruck ($p_{ref}$), die Universelle Gas Konstante ($R_C$), die Absolute Temperatur ($T$) und der Molare Latenzwärme ($l_m$) entsprechend berechnet werden folgende Formel:

$ p_s = p_{ref} e^{- l_m / R_C T }$

(ID 3182)


ID:(1058, 0)