Physik verstehen 3, Schulbuch

34 1  Arbeitsheft-Seite 20 Kondensieren von Dampf 1. Wie erkennen wir einen Kondensationsvorgang? Tropfenbildung (Abb. 34.1)  E1 Setze die Schutzbrille auf! Gib 100ml Wasser in einen 250-ml-Erlenmeyer­ kolben. Verschließe ihn mit einem Stopfen, in dem ein rechtwinkeliges Glasrohr steckt. Erhitze mit dem Brenner bis zum Sieden. Lass den Wasser- dampf in ein Becherglas strömen. Was bildet sich im Becherglas? Kannst du eine Erwärmung des Becherglases fühlen? Nachdem der Wasserdampf in das kühlere Becherglas strömt, gibt er Wärme­ energie ab. Die frei beweglichen Dampfteilchen bilden Tropfen (Abb. 34.4). Das Becherglas erwärmt sich spürbar. Blitzschnelle Kondensation (Abb. 34.2)  E1, E2 Ein 250-ml-Becherglas wird mit kaltem, gefärbtem Wasser gefüllt. In einem feuerfesten Reagenzglas werden 20 ml Wasser zum Sieden gebracht. Wenn Dampf gut sichtbar aus dem Reagenzglas strömt, wird es rasch umgedreht und mit der Öffnung nach unten schnell in das Becherglas gehalten. Wieso steigt das kalte Wasser im Reagenzglas hoch? Der Wasserdampf kondensiert im umgedrehten Reagenzglas sehr rasch. Dabei nimmt das entstandene Kondenswasser nur mehr den 1700sten Teil des Dampf- volumens ein. Es entsteht ein Unterdruck und der äußere Luftdruck presst nun schnell Wasser in das Reagenzglas. 2. Wie funktioniert ein Dampfkraftwerk? In Dampfkraftwerken dreht Wasserdampf die Turbinen zur Erzeugung von elektrischer Energie. Nachdem der Dampf die Turbine verlassen hat, wird er durch einen sogenannten Kondensator wieder zu Wasser. Dieses steht erneut als „Speisewasser“ für den Dampfkreislauf bereit. Für den Betrieb des Kondensators wird Kühlwasser benötigt. Dieses Wasser kann jedoch nicht einfach aus einem Fluss entnommen und nach der Verwendung wieder zurückgeleitet werden. Denn damit wäre eine Erhöhung der Gewässertemperatur und dadurch eine Störung des empfindlichen Ökosystems die Folge. V1 34.1 Tropfenbildung LV1 34.2 Blitzschnelle Kondensation Beim Kondensieren geht ein Stoff vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand über. Dabei wird Wärmeenergie abgegeben und es tritt eine starke Volumsverkleinerung ein. M 34.3 Kondensstreifen eines Flugzeuges entstehen, wenn die heißen Abgase auf die ca. –50 °C kalte Luft treffen. Wasserdampf kondensiert und gefriert. Dabei bilden sich kleine Eiskristalle. kühler Gegenstand flüssig flüssig gasförmig 34.4 Die Teilchen werden beim Kondensie- ren langsamer und bilden Tröpfchen. Rauchgas- filter Kohle Rauchfang (bis 300m hoch) Heizkessel Dampf Turbine Generator Nass-Kühlturm (100m hoch) Kondensator 34.5 Schema eines Dampfkraftwerks Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv