Der Atmosphärendruck beträgt 101 KPa – das ist derselbe Wert wie der Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 100 °C. Gibt es eine Verbindung zwischen diesen beiden Werten? !
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Bei 100°C beträgt der gesättigte Dampfdruck von Wasser 101324,72 Pa – das ist im Grunde genommen gleich viel wie der Luftdruck in der Atmosphäre. Gibt es einen Zusammenhang zwischen diesen Werten? ! Danke! !
Je unterschiedlicher der Luftdruck ist, desto unterschiedlicher ist auch die Sättigungsdampftemperatur des Wassers. Zum Beispiel kann man auf Hochebenen in einigen Kilometern Höhe kein Reis kochen, weil die Temperatur des Wassers unter 100 Grad liegt.
Dieser Beitrag wurde zuletzt von ylb913 am 15.12.2016 um 12:53 bearbeitet. Das ist die Definition von 100°C – die Temperatur, bei der Wasser unter einem Standardatmosphärendruck kocht, beträgt 100°C. Wenn der tatsächliche Luftdruck höher ist als der Standardluftdruck, kocht das Wasser bei 100°C nicht. Ist der Luftdruck niedriger als der Standardluftdruck, kocht das Wasser bereits bei einer Temperatur unter 100°C.
Das weiß ich. Ich möchte fragen: Gibt es eine enge Verbindung zwischen dem Luftdruck in der Erdatmosphäre und dem Wasser? !
Der Druck des Dampfes, der unter geschlossenen Bedingungen bei einer bestimmten Temperatur im Gleichgewicht mit einem Feststoff oder Flüssigkeit steht, wird als Sättigungsdampfdruck bezeichnet. In einer offenen Umgebung ist der Sättigungsdampfdruck der Dampfdruck des Stoffes bei einem bestimmten Temperaturwert im Gleichgewicht zwischen Flüssigkeit und Gas an der Flüssigkeitsoberfläche. Zum Beispiel beträgt der Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 30 °C 4245,5 Pa. Das bedeutet, dass in einem geschlossenen Behälter, in dem sich nur Wasser befindet, der Gasdruck bei 30 °C 4245,5 Pa beträgt. In einer offenen Umgebung hingegen liegt der Druck über der Wasseroberfläche beim Atmosphärdendruck, also bei 101 kPa. Der Dampfdruck über der Wasseroberfläche bleibt jedoch weiterhin bei 4245,5 Pa; die übrigen Drücke entstehen durch die Luft. Bei 100 °C beträgt der gesättigte Dampfdruck von Wasser 101324,72 Pa – das entspricht dem Atmosphärendruck. Das bedeutet, dass der Dampfdruck an der Wasseroberfläche ebenfalls 101324,72 Pa beträgt. Es gibt keinen anderen Luftdruck. Da es sich jedoch um einen offenen Zustand handelt, diffundiert die Luft zur Wasseroberfläche. Deshalb muss das flüssige Wasser ständig verdampfen, damit der Dampfdruck an der Wasseroberfläche weiterhin bei 101324,72 Pa bleibt. In einem offenen System kann der Druck auf der Wasseroberfläche jedoch nicht über den Atmosphärendruck hinausgehen. Daher kann die Temperatur des Wassers nicht weiter ansteigen – das ist somit der Siedepunkt des Wassers. Daher ist bei der Siedetemperatur einer Standardatmosphäre der gesättigte Dampfdruck jedes Flüssigkeits gleich dem atmosphärischen Druck. Der Sättigungsdampfdruck von Ethanol bei 78,3 °C beträgt 101,33 kPa, was auch dem atmosphärischen Druck entspricht. Die von Ihnen genannten 100 °C sind also nur der Siedepunkt von Wasser bei Standardatmosphärendruck. Wenn der atmosphärische Druck 4245,5 Pa beträgt, liegt der Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 100 °C weiterhin bei 101324,72 Pa. Doch in diesem Fall liegt die Siedetemperatur des Wassers bei 30 °C. Wenn das Wasser jedoch offen erhitzt wird, kann es niemals 100 °C erreichen.
“Wenn das Wasser offen erhitzt wird, kann es niemals 100 °C erreichen.“ Ich öffne den Wasserkocher, koche Wasser – und es kocht doch! !
Es ist wirklich Zeitverschwendung, so viel mit dir zu reden. Ich meine: Wenn der Luftdruck 4245,5 Pa beträgt…
Kochen bedeutet auch nicht unbedingt 100℃
Mit anderen Worten: Bei der Temperatur, bei der Wasser zum Kochen gebracht wird, entspricht der gesättigte Dampfdruck des Wassers dem Atmosphärendruck. Der Grund, warum man den Eindruck hat, dass es eine Verbindung zwischen Atmosphärendruck und gesättigtem Dampfdruck gibt, liegt darin, dass das Wasser in einem offenen System erhitzt wird – dadurch kann der Druck an der Wasseroberfläche nicht über dem Atmosphärendruck liegen. Der Unterschied zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck im Raum über dem erhitzten Wasser ist einfach zu groß. Wenn man stattdessen einen Schnellkochtopf verwendet, erreicht der Druck im Topf bei 100 °C den Sättigungsdampfdruck des Wassers – also den Atmosphärendruck. Wenn die Temperatur weiter erhöht wird, übersteigt der Druck im Topf den Sättigungsdampfdruck des Wassers (wobei der geringe Anteil an Luft im Topf vernachlässigt werden kann). Zurück zu Ihrer Frage: Der atmosphärische Druck beträgt 101 KPa – das ist derselbe Wert wie der Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 100 °C. Der Grund dafür ist, dass der Siedepunkt von Wasser bei Normaldruck 100 °C beträgt. Der Sättigungsdampfdruck aller Stoffe bei Normaldruck entspricht daher dem atmosphärischen Druck bei deren Siedepunkt. Nur weil Wasser am häufigsten vorkommt und sein Siedepunkt bei 100 °C liegt. In einer Mischung aus Ethanol und Wasser in einem geschlossenen Behälter ist bei einer bestimmten Temperatur der Partialdruck der beiden Stoffe in der Gasphase gleich ihrem jeweiligen Sättigungsdampfdruck bei dieser Temperatur.