Einleitung

Wird Wasser auf einer heißen Herdplatte erhitzt, so beobachtet man zunächst einen Temperaturanstieg. Dies ändert sich jedoch, wenn das Wasser eine Temperatur von 100 °C erreicht hat. Trotz weiterer Wärmezufuhr stellt man dann plötzlich keine weitere Temperaturänderung fest - das Thermometer verharrt bei einem Wert von 100 °C [fahre hierzu mit der Maus über die Abbildung]! Und das obwohl durch die heiße Herdplatte offensichtlich stets weiter Wärme zugeführt wird. Wozu wird die zugeführte Wärmeenergie aber dann verwendet, wenn diese sich offensichtlich nicht in einer Temperaturerhöhung niederschlägt und damit nicht der Erhöhung der Bewegungsenergie der Teilchen zugute kommt?

Animation, Verdampfung, Erwärmung, Spezifische, Verdampfungswärme, Temperatur, Herd

Interaktive Animation: Erwärmung und Verdampfung von Wasser

Stattdessen sich die Temperatur bei 100 °C weiter erhöht, fängt das Wasser zu sieden (umgangssprachlich auch kochen genannt). In diesem sogenannten Siedepunkt sind die Bewegungsenergien der Teilchen so groß geworden, dass diese größer sind als die Bindungsenergien, die normalerweise dafür sorgen, dass die Teilchen aneinander gebunden bleiben. Die Teilchen können sich somit von den Bindungskräften "losreißen". Es findet eine Aggregatzustandsänderung statt (oft auch als Phasenänderung oder Phasenübergang bezeichnet). Das Wasser geht dabei vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über. Dies kann man unter anderem daran erkennen, dass das flüssige Wasser im Topf allmählich weniger wird. Auch der aufsteigende Dampf ist ein Indiz für diesen Phasenübergang, welcher deshalb auch als Verdampfung bezeichnet wird.

Animation, Verdampfung, Erwärmung, Spezifische, Verdampfungswärme, Temperatur, Herd

Animation: Isotherme Verdampfung

Die zugeführte Wärmeenergie während des Verdampfens kommt also deshalb nicht der Erhöhung der Bewegungsenergie und damit der Erhöhung der Temperatur zugute, weil die zugeführte Wärmeenergie ausschließlich für das Ändern des Aggregatzustandes genutzt wird (also zum Überwinden der Bindungskräfte). Man spricht aufgrund der konstanten Temperatur während des Siedens auch von einer isothermen Aggregatzustandsänderung. Eine anschauliche Erläuterung weshalb die Temperatur bei solchen Aggregatzustandsänderungen konstant bleibt wird in einem separaten Abschnitt gegeben.

Anmerkung: Strenggenommen ist gasförmiges Wasser unsichtbar. Das was man als Dampf beim Sieden aufsteigen sieht, ist kein gasförmiges Wasser mehr. Es handelt sich bei dem sichtbaren Wasserdampf um bereits wieder kondensiertes Wasser, welches sich an der relativ kühlen Umgebungsluft abgekühlte! Dabei scheiden sich die kondensierten, flüssigen Wasseranteile als feinste Wassertröpfchen aus und bilden aufgrund ihrer Lichtbrechung die bekannten Dampfschwaden (ähnlich der Wolken- bzw. Nebelbildung). 

Dieser Dampf mit seinen flüssigen ("nassen") Anteilen wird deshalb auch als Nassdampf bezeichnet. Obwohl der aufsteigende Nassdampf beim Sieden also kein direktes Zeichen für den gasförmigen Zustand des Wassers ist, so kann dieses dennoch als ein Indiz dafür gesehen werden, dass das Wasser - zumindest kurz zuvor - in den gasförmigen Aggregatzustand übergegangen ist. Grundsätzlich befinden sich neben dem bereits wieder kondensierten Wasser auch tatsächlich gasförmige Wasseranteile wieder, die dann allerdings unsichtbar sind. Ungeachtet der Tatsache, dass Wasserdampf also strenggenommen gar kein rein gasförmiger Zustand ist, wird der Begriff Wasserdampf dennoch häufig als Synonym für die Gasphase des Wassers verwendet.

Diese Seite verwendet Cookies. Mit Verwendung dieser Seite erklären Sie sich hiermit ausdrücklich einverstanden. Für mehr Informationen sowie die Möglichkeit zur Deaktivierung klicken Sie auf "Datenschutzerklärung".
Datenschutzerklärung Einverstanden