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Verdunstung

Storyboard

Während des Verdampfungsprozesses haben die Moleküle in der Flüssigkeit genügend Energie, um aus dieser zu entweichen und einen gasförmigen Zustand zu bilden, den wir als flüssigen Dampf bezeichnen. Dampfmoleküle können von der Flüssigkeit so weit resorbiert werden, dass sie nahe genug an ihrer Oberfläche liegen. Der Prozess führt dazu, dass immer mehr Moleküle entweichen und die Dampfkonzentration so weit ansteigt, dass es zu einer Resorption kommt, die gleichbedeutend mit Verdunstung ist.

>Modell

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Latente Hitze

Definition

Das Prinzip der Messung der latenten Wärme besteht darin, einen Phasenübergang durchzuführen und die benötigte Energie zu messen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Auf diese Weise ist es möglich, die für die Verdampfung einer gegebenen Masse erforderliche Energie abzuschätzen, was der gemessenen latenten Wärme in J/kg oder J/mol entspricht.

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Mechanismen

Bild

ID:(15288, 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 ($\Delta V$):

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

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Modell

Zitat

ID:(15346, 0)

Schmelzwärmemessung

Übung

Die Messung der Verdampfungswärme erfolgt durch Erhitzen einer Probe, wodurch sie verdampft, während gleichzeitig die zugeführte Wärme gemessen wird. Anschließend wird der Dampf gekühlt und kondensiert, und die Masse, die ursprünglich verdampft ist, wird gemessen.

Dieser Prozess ermöglicht es, die für die Verdampfung einer gegebenen Masse erforderliche Energie zu schätzen, was der latenten Wärme entspricht, die in J/kg oder J/mol gemessen wird.

ID:(13541, 0)

Verdampfungswärmemessung

Gleichung

Die Messung der Verdampfungsenthalpie erfolgt durch Erwärmen einer Probe, wodurch sie verdampft, während gleichzeitig die zugeführte Wärme gemessen wird. Anschließend wird der erzeugte Dampf gekühlt und kondensiert, wobei die Masse gemessen wird, die ursprünglich verdampft ist.

Auf diese Weise können wir die für die Verdampfung einer gegebenen Masse benötigte Energie abschätzen, die in ERROR:5238,0 gemessen wird, und zwar in Joule pro Kilogramm (J/kg) oder Joule pro Mol (J/mol).

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