Physikalische Grundlagen
Autoren: Hans-Jürgen Schwarz
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Abstract
Dalton's Gesetz
Der Gesamtdruck eines Gasgemisches setzt sich aus der Summe der Teildrücke (Partialdrücke) der Bestandteile zusammen.
Einfach ausgedrückt besteht die Luft aus trockener Luft und Wasser¬dampf
P = Pw+Ptrocken
wobei Pw den durch Wasserdampf erzeugten Teildruck und Ptrocken die Summe der Teildrü¬cke aller anderen Gase darstellt.
| ”Der Gesamtdruck eines idealen Gasgemisches ist die Summe der Einzeldrücke der Komponenten”. |
Wasserdampfpartialdruck in der Luft
In einem Gasgemisch (Volumen V, Temperatur T) übt jede Gaskomponente einen Teildruck (Partialdruck) pi aus, der genau so groß ist, auch wenn alle restlichen Gase nicht vorhanden wären.
| Abbildung: Wasserdampfpartialdruck |
Für die Zusammenhänge zwischen pi, V und T gilt die Gasgleichung
p*v= n*R*T]
Der Gesamtdruck ist die Summe aller Partial¬drücke.
Der Wasserdampfteildruck ist bei
| 22 ºC und 100 %rF | = 2645 Pa |
| 22 ºC und 67 %rF | = 1772 Pa |
(1 Pa = 1N/m² = 0.01 mbar)
Der Luftdruck in Hannover schwankt zwischen 964 hPa und 1042 hPa.
Die Erfahrung zeigt, dass der Partialdruck von Wasserdampf bei einer bestimmten Temperatur nicht größer sein kann als ein gewisser Grenz- oder Sättigungswert. Versucht man diesen Sät¬tigungsdruck ps durch Zuführen von Was¬ser (Befeuchtung) zu erhöhen, so steigt der Partial¬druck nicht weiter an, sondern der überschüssige Wasserdampf wird in Form von flüssigem Was¬ser ausgeschieden. Man spricht von Kondensat (Schwitzwasser, Tau, Kondenswasser).
Zwischen der Temperatur und dem Sättigungsdruck existiert keine einfache physikalische Beziehung, weshalb der Zusam¬menhang entweder graphisch oder tabellarisch wiedergegeben wird.
Der Sättigungsdruck nimmt mit zunehmender Temperatur stark zu. Bei 0 ºC beträgt er 611 Pa, bei 20 ºC bereits 2338 Pa.