Dampfdruck-Rechner für Wasser (Antoine-Gleichung)
Gib eine Temperatur (°C oder °F) ein, um mit der weit verbreiteten Antoine-Gleichung den Dampfdruck von Wasser in mmHg, kPa, atm und bar zu berechnen. Ändere den Umgebungsdruck, um zu sehen, wie Höhenlage den Siedepunkt senkt.
Tipps
- Die hier verwendeten Antoine-Koeffizienten gelten nur von 0 bis 100°C; außerhalb dieses Bereichs wird kein Ergebnis angezeigt, da eine einfache Extrapolation unzuverlässig wäre.
- Ändere den Umgebungsdruck entsprechend einer Höhenlage, um zu sehen, bei welcher Temperatur Wasser dort sieden würde.
- Ein Schnellkochtopf erhöht den Innendruck künstlich über den Atmosphärendruck, wodurch der Siedepunkt über 100°C steigt und sich die Garzeit verkürzt.
- Kennst du die Temperatur nur in °F, genügt ein Klick auf den Einheiten-Knopf — die Umrechnung in °C erfolgt automatisch vor der Berechnung.
- Es hilft, sich die Definition zu merken: Sieden beginnt genau dann, wenn der Dampfdruck einer Flüssigkeit dem sie umgebenden Druck entspricht.
Häufig gestellte Fragen
Übrigens – "Wasser siedet bei 100°C" gilt nur unter Vorbehalt
Hält man eine Flüssigkeit in einem geschlossenen Behälter, gleichen sich die Raten von Verdampfung und Kondensation mit der Zeit an und erreichen einen Zustand namens Flüssig-Dampf-Gleichgewicht, in dem Gas und Flüssigkeit koexistieren. Der Druck dieses Gases ist der Dampfdruck. Er ist keine feste Eigenschaft eines Stoffes — mit steigender Temperatur bewegen sich Moleküle energiereicher und verdampfen leichter, sodass der Dampfdruck mit der Temperatur stark ansteigt. Im 19. Jahrhundert zeigte der französische Ingenieur Louis Charles Antoine, dass sich dieser Zusammenhang zwischen Temperatur und Dampfdruck durch eine einfache empirische Gleichung annähern lässt, und die Antoine-Gleichung gehört bis heute zu den am weitesten verbreiteten Dampfdruck-Näherungen in Lehrbüchern der chemischen Verfahrenstechnik.
Sieden tritt ein, wenn Blasen, die sich im Inneren einer Flüssigkeit bilden, an die Oberfläche aufsteigen können, ohne zu kollabieren — also wenn der Dampfdruck der Flüssigkeit dem sie umgebenden Druck entspricht. Unter dem Standardatmosphärendruck auf Meereshöhe (etwa 101,325 kPa) erreicht der Dampfdruck von Wasser diesen Wert genau bei 100°C, weshalb wir lernen, dass "Wasser bei 100°C siedet". Das gilt jedoch nur unter der spezifischen Bedingung, sich in Meereshöhe zu befinden.
Mit zunehmender Höhe sinkt der umgebende Luftdruck. Nahe dem Fuji-Gipfel (etwa 3.776 m) fällt der Druck auf etwa 60 % des Meereshöhenwerts, sodass auch die Temperatur, bei der der Dampfdruck von Wasser diesen niedrigeren Druck erreicht — also der Siedepunkt — auf die 80er-Grad-Marke sinkt. Deshalb gart Reis, der während eines Aufstiegs gekocht wird, oft nicht vollständig durch. Umgekehrt versiegelt ein Schnellkochtopf den Dampf, um den Innendruck künstlich zu erhöhen, wodurch der Siedepunkt über 100°C steigt und Speisen in kürzerer Zeit vollständig gar werden.