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Wasserdampf

Bei einem normalen Umgebungsdruck von 1,013 bar (101,325 kPa) siedet Wasser bei 100 °C zu Wasserdampf.

Wird Wasser bei 100 °C Energie (Wärme) zugeführt, verdampft es, ohne dass es zu einem weiteren Temperaturanstieg kommt. Aus 1 Liter (entsprechend 1 kg) Wasser entstehen 1673 Liter Wasserdampf (unter Normalbedingungen), wofür eine Energiezufuhr von 2257 kJ benötigt wird.

Die zugeführte Energie erhöht die innere Energie des Dampfes um 2088 kJ und leistet gegenüber dem Umgebungsdruck eine Volumenänderungsarbeit W.

W = p ⋅ ΔV = 101,325 kPa 1,672 m3
                   =169,41 kNm = 169,41 kJ

Beide Beiträge addiert ergeben die Verdampfungsenthalpie H von 2257 kJ.

Kennwerte

Bedeutung in der Geothermie

Wasserdampf ist wesentlicher Bestandteil der Lagerstätte oder des Reservoirs bei hydrothermalen Hochenthalpie Systemen. Das Wasser liegt hier oft als Zweiphasensystem, also sowohl flüssig als auch als Wasserdampf vor, wobei sich diese beiden Phasenzustände abhängig von Druck und Temperatur in vielfältiger Weise ineinander umwandeln können (Verdampfen, Kondensieren). Da der Wasserdampf wesentlich leichter ist als flüssiges Wasser und somit im Porenraum aufsteigt, enstehen durch Verdampfung und Kondensation Zirkulationen im Untergrund, die erhebliche Wärmemengen (meist latente Wärme) transportieren können. Manche sprechen von einer offenen oder freien heat pipe.

Weblink

https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserdampf