Der Artikel beschreibt, was Dampf ist, welche Arten davon es gibt und wie Wasserdampf in Industrie und Alltag eingesetzt wird.
Physik
Eine der wichtigsten Wissenschaften, die helfen, die Struktur der umgebenden Welt und einige ihrer Prozesse herauszufinden, ist die Physik. Jede Sekunde finden viele interessante Reaktionen um uns herum statt. An viele von ihnen sind wir längst gewöhnt und beachten sie nicht. Darüber hinaus denken im Alltag nur wenige Menschen über die Art des Sonnenbrandes oder das Auftreten von Wasserdampf nach, der einen enormen Einfluss auf das Klima hat. Und obwohl die oben beschriebenen Prozesse ziemlich gut untersucht sind, werden wir uns dennoch mit der Frage befassen, was Dampf ist. Übrigens kann es nicht nur durch Kochen oder Verdampfen von Wasser entstehen, sondern auch durch andere Reaktionen verschiedener Substanzen, aber das Wichtigste zuerst.
Definition
Dampf ist der gasförmige Zustand der Materie, sofern diese Phase im Gleichgewicht mit anderen Aggregatzuständen dieser Materie steht. Der Prozess selbst, bei dem Dampf entsteht, wird üblicherweise als Verdampfung bezeichnet, und der umgekehrte Prozess wird als Kondensation bezeichnet. Jetzt wissen wir also, was Dampf ist. Übrigens, wenn das Wort „Dampf“fällt, ist fast immer der Dampf gemeint, aus dem gewonnen wirdgewöhnliches Wasser, obwohl, wie oben erwähnt, viele Stoffe diesen Aggregatzustand annehmen können.
Darüber hinaus ist es üblich, zwei Haupttypen zu unterscheiden: gesättigt und ungesättigt. Diese Definitionen gelten jedoch nur für chemisch reine Stoffe. Analysieren wir sie genauer.
Was ist ungesättigter Dampf?
So nennen sie es, wenn es kein Gleichgewicht erreichen konnte, genannt dynamisch, in Bezug auf die Flüssigkeit, aus der es gebildet wurde. Oft wird eine solche Definition mit Thermodynamik verwechselt, was falsch ist. Wenn Sie den Druck von ungesättigtem Dampf mit gesättigtem Dampf vergleichen, wird er immer einen niedrigeren Wert haben.
Wenn ungesättigter Dampf auf der Oberfläche einer Flüssigkeit erscheint, schreitet der Prozess seiner Bildung schneller voran und überwiegt den umgekehrten Prozess (wie wir bereits gesagt haben, wird dies als Kondensation bezeichnet). Und dadurch wird die Flüssigkeit allmählich immer weniger.
Überlegen Sie nun, was Sattdampf ist.
Sattdampf
Gesättigter Dampf wird bezeichnet, wenn er mit der Flüssigkeit, aus der er gewonnen wurde, ein dynamisches Gleichgewicht erreichen konnte. Vereinfacht gesagt ist hier Verdunstung gleich Kondensation und anders als bei ungesättigtem Dampf kann die Flüssigkeitsmenge unverändert bleiben. Jetzt wissen wir, was Dampf ist und welche Arten er hat.
Komprimiert man zum Beispiel einen Dampf, der mit seiner Flüssigkeit im Gleichgewicht ist, dann verschwindet dieses Gleichgewicht allmählich, unddie Kondensation wird immer stärker, bis durch eine Änderung der Dichte des gasförmigen Stoffes das dynamische Gleichgewicht wieder hergestellt ist.
Je nach Art der Flüssigkeit tritt ein dynamisches Gleichgewicht mit Dampf bei unterschiedlichen Werten seiner Dichte auf. Dies liegt daran, dass alle Substanzen eine unterschiedliche intermolekulare Anziehungskraft haben.
Wasserdampf
Und doch verstehen die meisten Menschen unter diesem Wort den gasförmigen Zustand des Wassers, der jedem bekannt ist. Wenn Sie in der Enzyklopädie nachsehen, finden Sie die wichtigsten charakteristischen Merkmale von Dampf: das Fehlen von Farbe, Geruch und die Tatsache, dass er aus Wasser stammt.
Wir alle haben es schon oft bemerkt, sei es kochendes Wasser zum Kochen oder verdunstende Feuchtigkeit von heißem Bürgersteig nach einem Regen. Aber wenn Sie darüber nachdenken und sich an die Zeiten der industriellen und technologischen Revolution erinnern, wird deutlich, dass Dampf im menschlichen Leben von großer Bedeutung ist. Die Physik dieses Phänomens ist so, dass der gasförmige Zustand von Wasser ein zehnmal größeres Volumen einnimmt als seine ursprüngliche flüssige Form. Es war diese Beobachtung, die einst der Entwicklung der Technologie den Anstoß gab.
Angefangen hat alles mit den ersten Dampfmaschinen und wenig später mit den „selbstfahrenden“Karren, wie Fahrzeuge mit solchen Motoren genannt wurden. Aber solche Autos wurden sehr lange in einen funktionsfähigen Zustand gebracht, hatten eine niedrige Geschwindigkeit und ein schlechtes Handling. Alles änderte sich erst mit der Erfindung der Dampflokomotiven.
Außerdem ist Wasser auch ein gutes Kühlmittel und wird in vielen Systemen verwendetAbkühlung, und ist ihr Kreislauf nicht geschlossen, so entsteht auch Dampf. In unserer Zeit wird es manchmal speziell in einen gasförmigen Zustand gebracht, aber nicht in primitiven Motoren, sondern in Kernkraftwerken, in denen Turbinen elektrischer Generatoren durch Dampf gedreht werden.
Verdunstetes Wasser ist auch für das Klima von großer Bedeutung. Auf eine Höhe gestiegen, in der die Temperatur viel niedriger ist, kondensiert der Dampf und fällt in Form von Regen auf die Erdoberfläche. Schnee erscheint auf die gleiche Weise.
Nun, am Ende kochen sie diätetisches und einfach gesundes Essen für ein Paar.
Unter den richtigen Bedingungen bildet der Dampf nahe der Erdoberfläche einen Nebel.
Jetzt wissen wir, was Dampf ist und wie er entsteht.
