Dampfdruck und Wasser

Bei jedem Gewässer verdampfen und kondensieren Wassermoleküle immer. Der Dampfdruck von Wasser ist der Druck, bei dem sich die Gasphase im Gleichgewicht mit der flüssigen Phase befindet. Die hohe Oberflächenspannung des Wassers (Wasser “haftet” an sich selbst, damit es nicht verdunsten will) bedeutet, dass das Wasser einen niedrigen Dampfdruck hat.

Wenn sich in einem geschlossenen Behälter ein Gleichgewicht von Wassermolekülen zwischen der flüssigen Phase und der Gasphase bewegt, ist der Dampfdruck konstant.

Der Dampfdruck einer Flüssigkeit ist der Punkt, an dem der Gleichgewichtsdruck in einem geschlossenen Behälter zwischen den Molekülen, die die Flüssigkeit verlassen und in die Gasphase eintreten, und den Molekülen, die die Gasphase verlassen und in die flüssige Phase eintreten, erreicht wird. Achten Sie darauf, “einen geschlossenen Kapitän” zu erwähnen. In einem offenen Behälter fliegen die gasförmigen Moleküle ab und es kann kein Gleichgewicht erreicht werden, da das weniger gasförmige Molekül wieder in die flüssige Phase eintritt. Beachten Sie auch, dass im Gleichgewicht die Bewegung der Moleküle zwischen Flüssigkeit und Gas nicht aufhört, aber die Anzahl der gasförmigen Moleküle gleich bleibt – es gibt immer eine Bewegung zwischen den Phasen. Das heißt, im Gleichgewicht befindet sich eine bestimmte Konzentration von Molekülen in der Gasphase; Der vom Gas ausgeübte Druck ist der Dampfdruck. Da der Dampfdruck bei höheren Temperaturen höher ist, wenn die Temperatur einer Flüssigkeit ansteigt, gibt die der Flüssigkeit zugesetzte Energie den Molekülen mehr Energie und ihre Fähigkeit, aus der flüssigen Phase in die Gasphase zu entweichen, nimmt zu.

Sagen wir:

Nehmen wir an, Sie essen gerne Rübengrün, aber der Geruch beim Kochen hat Ihnen nicht gefallen. In diesem Fall möchten Sie sie schneller kochen. Um Ihr Grün zu kochen, geben Sie es in einen Topf mit kochendem Wasser… Wasser, das bei 212 ° F auf Meereshöhe kocht. In einem offenen Behälter wird das Wasser nicht wärmer. Im Gegenteil, Sie werden feststellen, dass aufgrund der Verdunstung viel Dampf aus dem Topf austritt. Wenn Sie mehr Wärme hinzufügen, wird die Wassertemperatur nicht erhöht und Ihr Grün wird daher nicht schneller gekocht.

Wenn Sie Ihr Rübengrün schneller kochen möchten, möchten Sie, dass die Wassertemperatur höher ist. Es gibt jedoch eine Lösung, die die Zeit reduziert, die Sie mit dem Schnüffeln von Grüns verbringen. Sie können Dampfdruck verwenden, um Ihre Rübengrüns mit einem geschlossenen Behälter, der als Schnellkochtopf bekannt ist, zu “betrügen”. Schnellkochtöpfe haben Deckel, die an der Pfanne befestigt werden können, wodurch verhindert wird, dass Dampf aus der Pfanne entweicht und der Druck des Dampfes in der Pfanne erhöht wird. Am oberen Ende des Topfes befindet sich ein Überdruckventil, um zu verhindern, dass der Druck so hoch steigt, dass der Topf platzt (in vielen Fällen, in denen der katastrophale Effekt ein Topf ist, der buchstäblich platzt, tritt jedoch ein Ventilausfall auf). Wir haben darauf hingewiesen, dass mit höherem Dampfdruck höhere Wassertemperaturen erreicht werden können, dh der Dampfdruck in einem Schnellkochtopf ist viel höher und daher kocht das Wasser erst, wenn es eine höhere Temperatur erreicht, wodurch das Essen schneller kocht.