Sensible Wärme und latente Wärme

Sensible Wärme: Beim Erwärmen von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen – solange ihre Aggregatzustand unverändert bleibt – führt die zugeführte Wärme dazu, dass die Temperatur des Stoffes ansteigt. Die Menge der zugeführten Wärme zeigt sich in der Temperaturänderung. Die Wärme, die ohne Veränderung des Aggregatzustands zu einer Temperaturänderung führt, wird als sensible Wärme bezeichnet. Potenzielle Wärme: Wenn beispielsweise flüssiges Wasser erhitzt wird, steigt seine Temperatur. Wenn die Temperatur den Siedepunkt erreicht hat, steigt sie trotz weiterer Zufuhr von Wärme nicht mehr an – sie bleibt bei dem Siedepunkt. Die zugeführte Wärme sorgt lediglich dafür, dass das Wasser in Wasserdampf umgewandelt wird, also von flüssigem in gasförmigen Zustand übergeht. Die Wärme, die zu einem Zustandswechsel einer Substanz führt, ohne deren Temperatur zu verändern (auch Phasenwechsel genannt), wird als Latentwärme bezeichnet. Die Menge an Wärme, die benötigt wird, damit 1 kg Flüssigkeit vollständig in gesättigten Dampf bei derselben Temperatur umgewandelt werden kann, wird als Verdampfungswärmekapazität bei dieser Temperatur bezeichnet. Sie wird mit dem Symbol r dargestellt und hat die Einheit kJ/kg.

Dieser Beitrag wurde zuletzt von ylb913 am 20.11.2016 um 06:52 bearbeitet. Die Sättigungstemperatur von Dampf bei 1000 kPa (absolviertem Druck) beträgt 179,9 °C, während die Sättigungstemperatur von Dampf bei 1000 kPa (relativem Druck) 184,0 °C beträgt. Bei konstantem Druck wird Dampf, der eine höhere Temperatur aufweist, als Überhitzungsdampf bezeichnet. Angenommen, 1000 kPa ist der absoluten Druck, dann bleibt Dampf bei 300 °C bis zu einer Temperatur von 179,9 °C Dampf – die dabei freigesetzte Wärme ist sensible Wärme. Erst ab 179,9 °C beginnt die Kondensation, wodurch latente Wärme freigesetzt wird. Um etwas zu erhitzen, sinkt die Temperatur des Dampfs nur um 30 °C – die Endtemperatur beträgt somit 270 °C. Diese Temperatur liegt weit über der Sättigungstemperatur des Dampfs bei derselben Druckbedingung. Es handelt sich also weiterhin um Überhitztdampf. Im gesamten Prozess wird nur ein Teil der spezifischen Wärme freigesetzt. ——Gleichzeitig, wenn man andere Medien in der Destillationskolonne erhitzt, gibt es Vorgaben bezüglich der Endtemperatur des zu erwärmenden Mediums. In diesem Fall wird nur eine geringe Menge an spezifischer Wärme des Dampfes genutzt, und zudem muss die Temperatur am Dampfausgang kontrolliert werden. Das ist eher schwierig umzusetzen – es handelt sich dabei nicht nur um ein Kontrollproblem, sondern vor allem um ein Designproblem des Wärmetauschers.

Danke für Ihre Erklärung, aber in der Praxis ist es tatsächlich zu solchen Problemen gekommen: Wenn die Temperatur sinkt, geht man davon aus, dass Dampf zugeführt werden muss. Doch die Temperatur im gesamten Turm fällt sehr schnell – letztendlich ist es nur durch das Ablassen von Dampf möglich, die Temperatur stabil zu halten

Es scheint, dass dies durch eine große Menge Dampf erreicht wird, um zu verhindern, dass der Dampf kondensiert und dabei seine latente Wärme freisetzt.