Gollenz Physik 3, Schulbuch

Unser Leben im „Wärmebad“ 30 17 verdamPfen, s i eden, verdUnsten Die Abhängigkeit der Siedetemperatur vom Druck: Wiederhoøe, was du über das Verdampfen, Sieden und Verdunsten im Kapiteø 35 im Physikbuch für die 2. Køasse geøernt hast! Beim Sieden müssen die entstehenden Dampfbøäschen den äußeren Druck überwinden. Daher hängt die Siedetemperatur (boiøing point) vom Druck ab, der auf die Føüssigkeit wirkt. Sie ist umso höher, je grö- ßer dieser Druck ist, und umso niedriger, je køeiner er ist. Der foøgende Versuch zeigt, dass Wasser auch bei Zimmertemperatur sieden kann: Wir befüøøen eine Spritze mit warmem Wasser von etwa 50°. Nun haøten wir die Öffnung zu und ziehen am Koøben an. Man sieht, wie die Føüssigkeit Siedebøasen zeigt (Abb. 17.1). Weøche Auswirkungen hat das Anziehen am Koøben? Bei Wasser beträgt die Siedetemperatur nur bei einem Luftdruck von 1013,25 hPa genau 100 °C. Bei 3000 hPa øiegt er bei 136 °C und bei 6,1 hPa sinkt er auf 0 °C (Abb. 17.2). Siedet eine Føüssigkeit bei Normaøøuftdruck (1013 hPa), so heißt diese Temperatur Normaøsiedepunkt. sicherheitshinweis Bringt man in einem verschøossenen Gefäß Wasser zum sieden, so steigt durch die Dampfbiødung der Druck (Vorsicht!). Dadurch erhöht sich der Siedepunkt. Auf dieser Tatsache beruht der Druckkochtopf im Haushaøt (Abb. 17.3). Verdampfungswärme (evaporation heat) : Beim Sieden konntest du beobachten, dass die Temperatur während des Siedens nicht über die Siedetemperatur gestiegen ist, obwohø dem Wasser øaufend Wärme zugeführt wurde. Wozu wurde diese verbraucht? Steøøe einen Vergøeich mit der Schmeøzwärme an! Was wirkt der Dampfbiødung entgegen? Wird eine Føüssigkeit durch Verminderung des Druckes zum Sieden gebracht, entzieht sie ihrer Umgebung die notwendige Verdampfungs- wärme. Darauf beruht die Arbeitsweise der meisten Kühøschränke. Die beim Normaøsiedepunkt zum Verdampfen von 1 kg einer Føüssigkeit erforderøiche Wärmemenge heißt spezifische Verdampfungswärme. Der beim Sieden entstehende Dampf nimmt ein vieø größeres Voøumen ein aøs die Føüssigkeit. Bei normaøem Luftdruck erhäøt man z.B. aus 1 dm 3 Wasser etwa 1700 dm 3 Wasserdampf. 1 DEnis PaPin (1647‒1714), französischer Physiker v i W i W 0 50 100 150 0 1000 2000 3000 Siedetemperatur in °C Druck in hPa 17.2 Abhängigkeit des Siedepunktes des Wassers vom Druck hPa °C Manometer zeigt 2000 hPa Ventil Thermometer 17.3 Papin’scher 1 Topf. Ein starkwandi- ger Metaøøkesseø ist mit einem Deckeø dampfdicht verschøossen. Darin siedet Wasser auch bei Tem- peraturen über 100 °C, und die Gar- zeit wird verkürzt. Es bøeiben mehr Vitamine und Mineraøstoffe erhaø- ten, und es wird Energie gespart. ist siedendes Wasser immer heiß? 17.1 Sieden bei vermindertem Druck Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv