Wie heiß kann flüssiges Wasser sein, ohne zu sieden?

8 Antworten

Das kann man am besten im Phasendiagramm von Wasser sehen (hier als T-s-Diagramm):

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Da sind eine Menge weiterer Informationen drin, aber betreffs deiner Frage interessiert nur der Bereich unterhab der blauen Linie. Das ist der Bereich, in dem Wasser sieden kann, in dem also gleichzeitig flüssiges und gasförmiges Wasser vorhanden ist. Links von dem blauen Berg gibt es nur Wasser, rechts davon nur Dampf.

Interessant ist der Punkt oben auf dem Gipfel. Das ist der sogenannte kritische Punkt C. Der liegt bei 373,95 °C und einem Druck von 220,65 bar.

Direkt oberhalb von diesem Punkt passiert etwas merkwürdiges. Durch die hohe Temperatur dehnt sich das Wasser so stark aus, dass dessen Dichte auf 0,322 kg/l abfällt. Gleichzeitig wird der Dampf durch den hohen Druck so stark komprimiert, dass seine Dichte bis auf 0,322 kg/l ansteigt. Das bedeutet, dass sich ein Fluid bildet, bei dem man nicht mehr sagen kann, ob es nun flüssig oder gasförmig ist. Man kann das als extrem leichte Flüssigkeit oder als extrem dicken Dampf betrachten. Es findet jedenfalls kein Phasenübergang, also sieden, mehr statt. Fachleute sprechen dann vom überkritischen Wasser.

Wie heiß kann flüssiges Wasser sein, ohne zu sieden?

Da also über rund 374 °C kein Sieden mehr stattfindet, wenn der Druck nur hoch genug ist, also über rund 220 bar liegt, kann das Wasser darüber beliebig weiter erhitzt werden, ohne dass ein Sieden stattfindet. Das findet dann alles außerhalb der blauen Linie statt.

Die obere Grenze der Erhitzung liegt dann bei etwa 2000 °C. Bei über 220 bar kann man das Wasser so weit erhitzen, ohne dass ein Sieden stattfindet. Dann aber beginnt sich das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zersetzen. Die genau Temperatur, bei der das passiert, hängt dann wieder vom Druck ab. Wie zuvor erläutert spricht man dann aber nicht mehr von flüssigem Wasser, sondern von überkritischem Wasser.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.
 - (Wasser, Energie, Temperatur)

Das kommt sehr stark auf den Druck an, unter dem das Wasser steht.

Bei athmosphärischem Druck auf Meereshöhe (Umgebungsdruck, ca 1 bar) sind es die bekannten 100 Grad Celsius, bei sehr hohem Druck können es fast 400 Grad sein, bei fast Vakuum kann Wasser bereits bei etwa 0 Grad sieden. Hier eine graphische Darstellung/Kurve:

https://sogehts.online/physik/waermelehre/aggregatzustaende/p-t-diagramm-druck-temperatur-diagramm/

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

segler1968  04.10.2024, 01:27

Zur Ergänzung: Bei absolutem Vakuum gibt es kein flüssiges Wasser und damit auch kein Sieden.

Bei einem Druck von über 218 Bar kann flüssiges Wasser maximal 374°C heiß sein. Das ist die kritische Temperatur, darüber kann Wasser in flüssiger Form nicht vorliegen.

Wenn ich mich recht erinnere, ist das abhängig vom Luftdruck. Google müsste da entsprechende Tabellen ausspucken.

Maximal 100 Grad Celsius, denn... Bei Temperaturen zwischen 0 und 100 °C hat Wasser einen flüssigen Aggregatzustand.

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung

Funship  04.10.2024, 13:45

Dann würden Schnellkochtöpfe nicht funktionieren.