Wasserausdehnung
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Frage: Das Wasser im Dampfkessel – weist es bei Erwärmung unter großen Temperaturunterschieden eine hohe Dehnbarkeit auf? Ist die Erweiterung durch Wärme und die Verdampfung dasselbe Konzept? ？
Der Ausdehnungskoeffizient des Wassers sollte nicht groß sein. Die Erwärmung des Wassers durch Ausdehnung und die Verdampfung sind unterschiedliche Prozesse.
Die Dichte (oder Volumenstrom) des Wassers hängt von Druck und Temperatur ab, das heißt, es gilt pv=nRt. Bei konstantem Druck steigt die Temperatur und das Volumen dehnt sich aus. Im Allgemeinen nimmt das Volumen pro Masse flüssigen Wassers mit steigender Temperatur zu. Im Vergleich zum Dampf ist diese Veränderung jedoch nahezu vernachlässigbar – bei konstantem Druck und bei derselben Temperaturerhöhung. Auf molekularer Ebene ist das Volumenwachstum von Wasser beim Erhitzen im Grunde genommen ähnlich wie die Verdampfung von Wasser beim Erhitzen: Der Abstand zwischen den Molekülen wird größer, nur in unterschiedlichem Maße. Im Großen und Ganzen gilt: Wenn Wasser erhitzt wird, bis es bei einem bestimmten Druck die Sättigungstemperatur erreicht hat, steigt die Temperatur nicht mehr an. Das Wasser verwandelt sich in Wasserdampf – dabei ist die Temperatur von Wasser und Wasserdampf gleich. Das ist also die Verdampfung ； Bis das Wasser vollständig in Wasserdampf umgewandelt ist (der Volumenverhältnis des Dampfs bei gleicher Temperatur und demselben Druck ist viel größer als das des Wassers) wird weiter erhitzt, wodurch die Temperatur des Wasserdampfs weiter ansteigt.
Oh! Aha, dann ist es so wie wenn bei einem Kessel, sobald er in Betrieb genommen wird, der Flüssigkeitsspiegel im Dampfkessel plötzlich ansteigt. Laut den Unterlagen liegt das daran, dass sich das Wasser beim Erhitzen ausdehnt. Wenn man jedoch den spezifischen Volumen des Wassers ignoriert, warum steigt dann der Flüssigkeitsspiegel plötzlich an?