Dampf

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Dampf

Damon - Dampf (physika

[* 2] oder Dunst, der luftförmige Zustand tropfbarer Flüssigkeiten, in den sie durch Aufnahme einer gewissen, genau bestimmten Menge Wärme [* 3] übergehen. Die Dampf entstehen bei den verschiedensten Temperaturen. So verwandelt sich das Wasser an seiner Oberfläche auch bei den gewöhnlichen Temperaturen in Dampf; ja sogar, wenn es durch Erniedrigung der Temperatur unter den Gefrierpunkt zu einem festen Körper (Eis) [* 4] erstarrt ist, entwickelt es ebenfalls noch Dampf, und selbst bei den tiefsten Kältegraden ist eine, wenn auch sehr geringe, Dampfbildung nachweisbar. Es ist wahrscheinlich, daß es für jede Materie eine gewisse Temperaturgrenze giebt, unterhalb deren dieselbe zu verdunsten aufhört; so z. B. werden bei Quecksilber unter –75° C. keine Dampf merklich.

Gewöhnlich erfolgt die Bildung des Dampf, infolge der natürlich aufgenommenen Wärme, nur an der Oberfläche der Körper (der Flüssigkeiten und auch mancher festen Körper, wie Eis, Kampfer u. s. w.), und man spricht dann von der freiwilligen oder spontanen Verdunstung oder Verdampfung, oder auch kurzweg von der Verdunstung. Wenn dagegen durch absichtliche Zuführung von Wärme eine künstliche Verdampfung der Flüssigkeiten eingeleitet wird, so kann man auch turbulente Dampfbildung im Innern der letztern hervorrufen, die Kochen oder Sieden (s. d.) heißt. Man war ehedem der irrigen Ansicht, daß die Dampf nicht selbständig entstehen könnten, und daß sie nur von einer in der Luft erfolgenden Auflösung der betreffenden Körper herrührten.

[* 1] Figur 1:

Barograph - Barometer

Allein, wenn man in den obern luftleeren Raum (Vakuum) eines Barometers b’ (s. beistehende [* 1] Fig. 1) einige Tropfen luftfreien Wassers aufsteigen läßt, so wird, verglichen mit dem ungeändert bleibenden Barometer [* 5] b, dessen Niveau bei c steht, die Höhe der Quecksilbersäule durch den sich bildenden Wasserdampf etwas herabgedrückt, z. B. bis t. Ist im Vakuum des Barometers b’ das Wasser im Überfluß vorhanden, so läßt sich daraus schließen, daß bei der herrschenden Temperatur jenes Vakuum von dem Dampf des Wassers die möglichst größte Menge aufgenommen hat, oder daß es mit Dampf gesättigt ist, und man nennt die entsprechenden Dampf selbst gesättigte. Vergleicht man die Höhe der durch den Dampf herabgedrückten Quecksilbersäule b’ mit dem Quecksilberstande eines luft- und dampfleeren Barometers b, so giebt der Unterschied der Höhen der Quecksilbersäulen das Maß der Spann- oder Expansivkraft der in b’ entstandenen Dampf.

Dampf (Dunst) [unkorri

Überhaupt wird in solcher oder ähnlicher Weise die Spannkraft der Dampf angegeben durch die Höhe einer Quecksilbersäule, der sie das Gleichgewicht [* 6] zu halten vermögen. So beträgt die Spannkraft der Wasserdämpfe, um nur einige Beispiele anzuführen, bei –20° C. ungefähr 0,9 mm (d. h. hält einer ¶

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Quecksilbersäule von dieserLängc das Gleichgewicht) - bei 0" 4,0 mm; bei 50" 92 mm, bei 100 760 min, also soviel wie der Druck der Atmosphäre. Mit der Zunahme der Temperatur steigt die Spannkraft auf 2 Atmosphären (also 2 X 760 min Queck- silberhöhe) bei 120,6" 152,22" (^.; auf 10 Atmosphären bei 180,3" ^'. u. s. w. In ähnlicher Weise, wie beim Dampf des Wassers, miftt man auch die Spannkraft des Dampf anderer Flüssig- keiten, z. V. des Alkohols, Llthers u. dgl. m., indein man einige Tropfen derselben in das Vakuum eines Barometers d" aufsteigen läßt und dann die durch die entsprechenden Dampf bewirkte Herabdrückung < De- pression) 8 der Quecksilbersäule in d" durch Ver- gleichuug mit dem Quecksilberstande im Barometer d für die eben stattfindende Temperatur mißt.

Mac Kinley-Bill (Wirku

Für die aus verschiedenen Substanzen gebildeten Dampf sind die Spannkräfte für gleiche Temperaturen sebr ver- schieden; so z. V. beträgt die Spannkraft der Wasser- dämpfe bei 25" 59,4 mm, der Ätherdämpfe 526,!" mm. Die Spann- kraft der Dampf ist bei derselben Temperatur um so größer, bei je niedrigerm Wärmegrad die betreffende Flüssigkeit siedet, und steigt bei Dampf jeder Art mit der Temperatur. Zur Messung der Spannkraft derD. für Temperaturen unter dem Siede- punkt verwendet man Tampsbarometer, die sich auch für Temperaturen uuterhalb dev Ge- frierpunktes leicht und zweckmäßig verändern lassen. Um die Spannkraft von Dampf über dem Siedepunkte zu bestimmen, läßt man die in geschlossenen Gefäßen (z. B. in einem Pa- pinschen Topf, einem Dampfkessel [* 8] u. dgl.m.) entwickelten Dampf auf Manometer [* 9] (s. d.) oder Druckventile drücken und mißt den ent- sprechenden Druck bei der stattfindenden Temperatur; hierher gehört ein sehr ein- facher Apparat (s. Fig. 2), bei dem in dem kürzern, zugeschmolzenen Glasarm über dem Quecksilber die zu verdampfende Flüssigkeit sich befindet.

Wird dieser kurze Arm er- wärmt, so bilden sich Dampf, die, wie bei einem Manometer, die Quecksilbersäule im längern Nohr heben, wodurch man aus dem Niveau- [* 7] Fig. 2. unterschied beider Quecksilbersäulen die Spannkraft der Dampf messen kann. Die Dampf, die sich aus den Flüssigkeiten entwickeln, erlangen, wenn das Gefäß, [* 10] worin sie sich zugleich mit der Flüssigkeit befinden, erwärmt wird, eine bestimmte Spannkrast, die, solange noch Flüssigkeit im Überschüsse vorhanden ist, einzig und allein von der Temperatur abhängt, jedoch in rascher steigen- dem Verhältnis als diese letztere zunimmt. tische Temperatur.) Eine Vergrößerung des Raums vermindert bei unveränderter Temperatur die Spannkraft der Dampf nicht, indem sich sofort aus der noch vorhandenen Flüssigkeit neue Dampf so lange ent- wickeln, bis die frühere Spannkraft vollständig wiederhergestellt ist.

Ebenso erzeugt eiue Verklei- nerung des mit den Dampf angefüllten Naums bei un- veränderter Temperatur keine Vergrößerung der Spannkraft, weil ein Teil der Dampf sich sofort nieder- schlägt, kondensiert oder verflüssigt, bis der Nest die ursprüngliche Spannkraft wieder erreicht hat. Die Spanntraft von Dampf, die noch mit ihrer Flüssigkeit in Berührung sind, läßt sich also bei derselben Tem- peratur weder vermindern noch vermehren, weil die Dampf immer wieder denselben Grad ihrer Sättigung herzustellen vermögen; man nennt diesen konstanten größten Druckwerk des gesättigten Dampf das Mari- mum der Spannkrast bei der zugehörigen Tem- peratur.

Dieses Marimum ist jedesmal gemeint, wenn von Spannkraft der Dampf bei einer bestimmten Temperatur die Rede ist; es findet sich in den Spann- kraststabellen (von Magnus 1843, Negnault 1847 u. a.) in Millimetern Quecksilber neben den zuge- hörigen Temperaturen eingetragen. Nach dem Bis- herigen kann man sagen: Dampf, die bei einer bestimm- ten Temperatur das Marimum der Spannung sowie aucb der Dichte besitzen, sind für diefe Tem- peratur gesättigt;

haben dagegen die Dampf das bei einer bestimmten Temperatur mögliche Marimum von Spannkraft und Dichte nicht, so nennt man sie ungesättigt, weil der sie umschließende Naum noch Dampf bis zur Erreichung des Maximums der Spannkraft (des Sättigungsdrucks) und der mari- malen Dichte (der Sättigungsdichte) aufnehmen könnte.

Die ungesättigten Dampf können in einem ge- schlossenen Gefäße nur dann vorhanden sein, wenn kein Überfluß der verdampfenden Flüssigkeit mehr da ist. lim die Spannkraft der uugesättigten jener der gesättigten Dampf gleich zu machen, muß man die Temperatur der ungesättigten bis zu einem gewissen Grade erhöhen, weshalb die ungesättigten Dampf auch ü berhitzteD. heißen. Die letztern lassen sich durch Zusammendrückung oder Erkaltung, oder durch beide zugleich in gesättigte Dampf überführen.

Gase (Physikalisches)

Solange jedoch die überhitzten Dampf noch weit von ihrem Sättigungs- zustande entfernt sind, befolgt ihre Spannkraft in Be- zug auf die Verkleinerung oder Vergrößerung ihres Volumens sowie auf Temperaturveränderung alle Gcfetze der Gase, [* 11] sodaß heutzutage wissenschaftlich zwischen überhitzten Dampf und Gasen kein wesentlicher Unterschied mebr besteht; im praktischen Leben nennt man jedoch die sehr leicht kondensierbaren luftförmi- gen Körper Dampf, während die schwieriger kondensier- baren luftförmigen Körper Gafe Heisien. Die Spann- kraft der Dampf bleibt für gleiche Temperaturen dieselbe, der Naum im verschlossenen Gefäße [* 7] (Fig. 1 u. 2) ober- balb der Flüssigkeit, in dem sie sich bilden können, mag mit Luft oder Gasen angefüllt oder luftleer fein. (S. Daltonfches Gesetz.) Die Verdampfungswärme oder Dampf- wärme, i. die Wärmemenge, die zur Verwand- lung der Flüssigkeiten in Dampf verbraucht wird und ehedem latente Wärme der Dampf genannt wurde, ist sür die verschiedenen Flüssigkeiten verschieden.

Man glaubte srüher, daß die Wärmemenge, die verbrauckt wird, um 11 Wasser von 0" in Dampf zu verwandeln, wenn es auf verschiedene Temperaturen erhitzt wird, dieselbe sei, und daß sie nahe 640 Kalo- rien betrage. Negnault hat indes nachgewiesen, daß 1 kF Nasser von 0", wenn es bei 0" verdampft, nur 606 Kalorien, wenn es aber von 0" bis 100" (?. er- hitzt und bei dieser letztem Temperatur verdampft wird, 636 Kalorien verbraucht. Die bloße Umwand- lung des Wassers von 100" in Dampf von 100" erfordert demnach 536 Kalorien, da 100 Kalorien für die Er- wärmung von 0" auf 100" gebraucht werden. Al- kohol, Äther und Terpentinöl verbrauchen eine weit geringere Wärmemenge bei ihrem Verdampfen. Die genaue Beobachtung der Vorgänge beim Verkochen des Wassers, das Stehenbleiben des Thermometers trotz der unausgesetzten Zuführung von Wärme durch die Feuerung, fowie der große Verbrauch an Kühlwasser beim Destillieren führten Black 1760 zur Entdeckung der Dampfwärme. Steigt die Temperatur eines Gefäßes mit Wasser von ¶

Dampf-Bodenkultur. [un

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