32 18 Verflüssigung (Kondensation) Den Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand nennt man Verflüssigen (condensation) oder Kondensieren1. Die Temperatur, bei der dies stattfindet, bezeichnet man als Kondensationspunkt. Will man ein Gas kondensieren, muss man es abkühlen. Versuch: Halte einen kalten Metalllöffel über einen dampfenden Kochtopf. Der Löffel beschlägt sich, bald perlen Wassertropfen von ihm ab. Der Wasserdampf wird durch die Abkühlung am Löffel verflüssigt, er kondensiert. Versuch: Bringe in einem Kolben Wasser zum Sieden. Leite den entstehenden Dampf direkt in ein kleines Gefäß mit kaltem Wasser (Abb. 18.1). Beobachte das Thermometer! Schon eine geringe Menge von kondensiertem Wasserdampf bewirkt eine starke Erhöhung der Temperatur im Gefäß. Beim Kondensieren wird die einer Flüssigkeit beim Verdampfen zugeführte Verdampfungswärme als Kondensationswärme wieder frei. Beim Übergang des Wasserdampfes von 100 °C in (flüssiges) Wasser von 100 °C werden also rund 2260 kJ/kg frei. Diese große Wärmemenge kann man für Heizzwecke ausnützen. Wird heißer Wasserdampf in Heizkörper oder Wärmetauscher geleitet, so kondensiert er dort und gibt seine große Kondensationswärme ab. Die Kondensation von Wasserdampf spielt vor allem im Wettergeschehen eine große Rolle. Ohne sie gäbe es keine Niederschläge. Abb. 18.2 zeigt einen Plattenwärmetauscher, wie er in modernen Heizanlagen (z. B. Solarheizung, Biomasse) eingebaut wird. Das Verdampfen einer Flüssigkeit und das anschließende Verflüssigen des Dampfes wird als Destillieren2 (to destil) bezeichnet. Damit lassen sich Flüssigkeiten von Salzen oder Verunreinigungen befreien. Durch Destillieren kann man auch Flüssigkeiten mit verschieden hohen Siedepunkten, wie z. B. Wasser und Alkohol, trennen. Die stufenweise Trennung eines Gemisches von mehreren Flüssigkeiten wird als fraktionierte3 Destillation bezeichnet. Auf diese Weise zerlegt man z. B. das Erdöl (Rohöl) in seine Bestandteile, wie Benzin, Dieselöl, Heizöl usw. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 18.1 Warum beschlägt sich eine kalte Fensterscheibe beim Anhauchen? Kann man reinen Wasser- dampf sehen? 18.1 Beim Kondensieren des Wassers wird die Kondensationswärme frei. Das Thermometer zeigt die Temperaturerhöhung an. 1 condensare (lat.) … verdichten 2 destillare (lat.) … heruntertröpfeln 3 frangere (lat.) … brechen, aufteilen 18.2 Plattenwärmetauscher. Er besteht aus wellenförmig profilierten Platten, die so zusammengesetzt sind, dass jeweils in den aufeinanderfolgenden Zwischenräumen einmal das aufzuwärmende und danach das wärmeabgebende Medium fließt. Plattenpaket Dichtungen Heisswasserkreislauf Kaltwasserkreislauf Den Übergang vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand nennt man Kondensieren. Dabei wird die Verdampfungswärme als Kondensationswärme wieder frei. Durch Destillation (Verdampfen und anschließendes Kondensieren) kann man Stoffe trennen und reinigen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv
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