Hvorfor fordamper vand ved stuetemperatur?

Mathias Hermann er netop begyndt på ingeniøruddannelsen, men spørgsmålet har han spekuleret over i lang tid:

"I fysikundervisningen så vi en fin graf, der viste, at vand ændrer tilstand ved 0 grader og ved 100 grader celsius. Men hvorfor fordamper et glas vand, der står i stuetemperatur så? Det kunne jeg godt lide at vide."

Holger Skjerning, tidligere lektor i fysik og energi ved DTU's diplomingeniør-uddannelse, svarer:

"Over alle væsker er der (i ligevægt) damp med et damptryk, der afhænger af væskens temperatur. For vand er damptrykket ved 100 grader 1 bar (1 atm.), og derfor koger vand ved 100 grader ved normalt tryk.

Ved nul grader er vands damptryk kun 0,006 bar. Men hvis vanddampen fjernes fra vandets overflade (blæser væk) vil der fordampe mere vand - så længe der ikke er mættet vanddamp over vandoverfladen. Ved f.eks. 20 grader er damptrykket 0,023 bar, så fordampningen går hurtigere end ved 0 grader.

Puster man vanddampen væk over en kop varm te, vil den afkøles hurtigere.

Også is har et damptryk, der f.eks. ved -5 grader er 0,004 bar. Man kan derfor godt hænge tøj til tørre i frostvejr, men det tørrer meget langsomt. - Dog lidt hurtigere, hvis det blæser."

Spørg Scientariet er i dag redigeret af Julie M. Callesen, jmc@ing.dk.

Emner Fysik

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Kommentarer (19)

At tale om et damptryk er bare en anden måde at sige at noget fordamper på. Så overnstående "forklaring" siger at vand fordamper fordi det fordamper.

En bedre forklaring er at molekylerne har forskellig temperatur eller hastighed. Vandets temperatur er gennemsnittet for alle molekyler. Nogle molekyler har stor nok hastighed at fordampe.

  • 0
  • 0

At tale om et damptryk er bare en anden måde at sige at noget fordamper på. Så overnstående "forklaring" siger at vand fordamper fordi det fordamper. En bedre forklaring er at molekylerne har forskellig temperatur eller hastighed. Vandets temperatur er gennemsnittet for alle molekyler. Nogle molekyler har stor nok hastighed at fordampe.

Tja, jeg ved nu ikke om din forklaring er bedre; det kommer sørme an på den baggrundsviden/-forståelse spørgeren har!

Holgers forklaring er fin, men den kræver naturligvis at man ikke føler sig "lost" af begrebet "damptryk".

Din forklaring er også fin, men for dem der ikke har en basal forståelse for trippelpunkte og faseovergange, bliver den nemt til "volapyk!

Pædagogik i et nøddeskal? ;-)

  • 0
  • 0

Ja, det er en fin forklaring. Og som folk, der kan li' at hænge deres vasketøj til tørring udendørs ved, så tørre vasketøjet fint selv når det er frostgrader.

Vasketøjet bliver godt nok stift. Men så opdager man osse, at der fordamper "vand" - af samme grund - fra overfladen af is.

  • 0
  • 0

Holgers og Niels' forklaringer er begge udmærkede,
og tilsammen besvarer de spørgsmålet helt fint.

Jeg har et andet spørgsmål.
Hvordan skal man indrette sig, for at få dihydrogenoxid d.v.s.vand til at koge ved -200 grader Celsius?

  • 0
  • 0

Hvordan kan jeg så regne ud hvor lang tid det tager for 2 ml. vand at fordampe ved 20 grader C, hvis dampen fjernes konstant?

  • 0
  • 0

Hej Thomas

Hvordan kan jeg så regne ud hvor lang tid det tager for 2 ml. vand at fordampe ved 20 grader C, hvis dampen fjernes konstant?

Ja! Det er jo list svært at forstå for hvis man i et lukket rum har et fuldstændig vakuum. Hvis man herefter fylder vand ind i det rum feks 10 % af rumfanget så vil der indfinde sig en balance mellem den energi som kan transporteres gennem beholderens vægge. Netop i det rum vil vandet koge i forhold til tryk i rummet som vist i damptabellen se. http://www.wazx.dk/work/ddd/dok1/xc1/dokk/...

Så er det jo svært at forstå at vand kan koge ved 20 c eller endda ved -5 c og altså ved 1 bar (atmosfærisk tryk). Hvorfor en fordampning kan ske ved 20 c og ved 1 bar kan jeg egentlig ikke forklare, som jeg heller ikke syntes sker fyldestgørende i ovenstående.

Men hvis et glas vand er 20 c? og luftstrømme som bevæger sig forbi glasset, og luftstrømme som har den nødvendige energi (altså er varmere end de 20 c? ) til at afsætte energi så vandet optager den nødvendige energi til væsken kan overgå til damp altså optage fordampningsvarmen og altså gå fra vand til damp, hvorved den forbistrømmende luft køles . Men for at det skal kunne ske betinges yderligere at luften skal kunne indeholde vanddamp altså at luften ikke er mættet. Her hvad luften kan indeholde ved forskellige tryk og temperatur se. http://www.wazx.dk/work/ddd/dok1/nhsoftwar...

  • 0
  • 0

Holgers og Niels' forklaringer er begge udmærkede, og tilsammen besvarer de spørgsmålet helt fint. Jeg har et andet spørgsmål. Hvordan skal man indrette sig, for at få dihydrogenoxid d.v.s.vand til at koge ved -200 grader Celsius?

Vand koger, når damptrykket overstiger det omgivende lufttryk.

Men du skal også tage fase-diagrammet for vand ind i ligningen, hvis temperaturen er lav nok, er der ikke noget vand -> ingen kogning.

hvis du kigger på det fase-diagram jeg hurtigt kunne finde
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_(molecule)
(midt på siden) ser det ud til at du IKKE kan få vand til koge ved 73K (-200Celsius) det er ren is der. Der vil være en fordampning, men det kaldes (så vidt jeg husker, det er meget længe siden) sublimation, dvs. skift fra fast form til damp uden vand, dvs. ingen 'kogning'.

Iøvrigt minder det oprindelige spørgsmål om en vældig fin forklaring af Richard Feynmann, hvor han plæderer for at den mest fundamentale oplysning man kan have om naturen er at den er atomar. Han nævner bl.a. at 'hurtige' (dvs. varme) vandmolekuler kan undslippe fra vandet og dermed sænke gennemsnitshastigheden for de resterende (dvs. de er koldere).("Six Easy Pieces" p.12 eller "The Feynamn Lectures in Physics")

  • 0
  • 0

Axel Hammerschmidt:

som folk, der kan li' at hænge deres vasketøj til tørring udendørs ved, så tørre vasketøjet fint selv når det er frostgrader.

Det hedder så bare sublimering! ;-)
- Faseovergang direkte fra fast form til gas, uden en mellemliggende væskefase.

  • 0
  • 0

Jeg har det ikke selv nemt med de forskellige formler og lign. i relation til fordampning af vand, men det håber jeg så der er nogle af jer andre der har og er interesseret i at give mig et svar på nedenstående.

Jeg har et "drivhus", der i stedet for glas er beklædt med mørkmalet metal. Drivhusets indre gulvareal er 10 m^2 og Solen skinner på det, fra kl. 10.00 til kl. 18.00, på en varm sommerdag, hvor temperaturen udenfor er gennemsnitlig 25 C, for de 8 timer.

Temperaturen inde i drivhuset er for mig ukendt, men vil vel være over 40 C. i gennemsnit, i løbet af de 8 timer.

Inde i drivhuset er gulvet fyldt med havvand og jeg har en blæser der suger 100 m^3 luft i timen ud af drivhuset. Luften der kommer ind udefra opvarmes til samme temperatur, som inde i drivhuset.

Hvor mange liter vand vil der kunne fordampes i løbet af dagen, fra drivhuset med den 10 m^2 store vandoverflade?

Sættes der vandsugende stykker stof (linned) op i drivhuset, på i alt 10 m^2 foruden, hvor stor vil fordampningen da kunne komme op på.

Stoffets højde er max. 25 cm over vandniveau og er nedsænket i vandet med 10 cm.

Med venlig hilsen
Lars Kristensen

  • 0
  • 0

Vand er interessant.

Spurgte man en fysiiker om vand og dets forskellige faser m.m. for 50 år siden, ville man få et sikkert og klar svar.

I dag ved man uendelig meget mere; fakta er: der er ingen, der rigtig ved, hvad vand er. Thi jo mere man ved; jo klarere fremstår det, man ikke ved.

Tommy

  • 0
  • 0

Jeg har det ikke selv nemt med de forskellige formler og lign. i relation til fordampning af vand, men det håber jeg så der er nogle af jer andre der har og er interesseret i at give mig et svar på nedenstående. Jeg har et "drivhus", der i stedet for glas er beklædt med mørkmalet metal. Drivhusets indre gulvareal er 10 m^2 og Solen skinner på det, fra kl. 10.00 til kl. 18.00, på en varm sommerdag, hvor temperaturen udenfor er gennemsnitlig 25 C, for de 8 timer. Temperaturen inde i drivhuset er for mig ukendt, men vil vel være over 40 C. i gennemsnit, i løbet af de 8 timer. Inde i drivhuset er gulvet fyldt med havvand og jeg har en blæser der suger 100 m^3 luft i timen ud af drivhuset. Luften der kommer ind udefra opvarmes til samme temperatur, som inde i drivhuset. Hvor mange liter vand vil der kunne fordampes i løbet af dagen, fra drivhuset med den 10 m^2 store vandoverflade? Sættes der vandsugende stykker stof (linned) op i drivhuset, på i alt 10 m^2 foruden, hvor stor vil fordampningen da kunne komme op på. Stoffets højde er max. 25 cm over vandniveau og er nedsænket i vandet med 10 cm. Med venlig hilsen Lars Kristensen

Lars, et hurtigt overslag (d.v.s. træskolængder), mest for sjovs skyld (jeg har absolut ingen professionel viden inden for emnet, så lad vær med at lave økonomiske beslutninger på grundlag af det her. Det er uden ansvar fra min side).

Jeg har tallene fra http://www.tis-gdv.de/tis_e/misc/klima.htm
og
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_Vapour

1m^3 luft ved 25C og 100% relativ fugtighed (luft er rimelig våd om sommeren) indeholder 23g/m^3

1m^3 luft ved 40c og 100% relativ fugtighed (din afkast luft) indeholder 51 g , dvs. du får fordampet 28 g/m^3, hvis der er energi nok og du faktisk får mættet luften før den forlader drivhuset.

Hvis ovenstående holder og du fjerner 100m^3 luft pr. time er det altså 2800 g vand/time. Måske lidt mere, da luften ind ikke er 100% mættet, luften ud kan godt være 100% mættet.

Mht energi: Indfaldet en sommerdag er af størrelsesordenen 1KW/m^2 (stadig træskolængder !), så du får 10KW ind. 1 W er 1 J/s, dvs. du tilfører 36^6Joule på en time. For at fordampe 1Kg vand skal man bruge 2.3MJ, så de 2.8 Kg vand kræver 6.44^6Joule. Det kunne se ud som der er energi nok. (jeg vil gætte på at temperaturen på afkastet godt kan blive højere end 40 grader med tilsvarende større fordampning).

På 8 timer giver det en 8x2.8 = 20-22 liter vand.(ved 40C afkast).

Brugen er dit linned er vel for at lave en større overflade at fordampe fra? Jeg gad vide om det er nødvendigt og hvor meget det hjælper, en eller anden vandforstøver ville sikkert være bedre (Forstøvet vand absorderer efter sigende IR-lys/Varme glimrende, brandfolk skulle bruge en vand-tåge til at skærme mod strålevarme)

(Igen: tag det hele med et gram salt....)

  • 0
  • 0

Talemåden er selvfølgelig "et gran salt", der var for mange SI enheder i teksten.....

  • 0
  • 0

Hvor mange gran salt går der på et gram?

http://da.wikipedia.org/wiki/Et_gran_salt

Udtrykket "At tage det med et gran salt", er en ordret oversættelse fra det latinske udtryk Cum grano salis. I daglig tale skal det forstås således, at hvis noget skal tages med et gran salt, betyder det, at man skal forholde sig skeptisk overfor det. Udtrykket stammer helt tilbage fra 1647. I den gastronomiske verden, kan det også betyde en lille smule, en knivspids, eller lignende. Et gran er ikke at forveksle med et gram.

Husets eneste vægt har desværre kun en opløsning på et gram, så den dur ikke. Mon ikke der går ca. en snes til en ol gran på et gram ;-)

  • 0
  • 0

Vi sætter: En inddæmmet cirkelrund sø!
Det er -10 c.
Så bæser det hen over søen!
Spørgsmålet kommer her:
Vil blæsten hen over søen skabe is, eller kunne det lige så godt være vindstille?

  • 0
  • 0

Svaret på de to spørgsmål:

Vil blæsten hen over søen skabe is, ----- ja!

eller kunne det lige så godt være vindstille? ----- ja!

Der findes omfattende teorier for islægning, og den er afhængig af andet end det du nævner.

Foruden profs. SMHI arbejder vi her med dette, se:

http://sv.wikipedia.org/wiki/L%C3%A5ngf%C3...

  • 0
  • 0

Et andet godt spørgsmål er hvorfor vand har så relativt højt kogepunkt; der er jo tale om meget lette molekyler. Jeg mener at det skyldes brintbindinger mellem vandmolekylerne.
Når vand trods alt fordamper ved langt lavere temperaturer end kogepunktet, skyldes det så ikke, at det enkelte molekyle sagtens kan opnå "undvigelseshastighed" forårsaget af brownske bevægelser. Altså at det enkelte molekyle momentant rives fri af brintbindinger og derfor i lang tid nok har et væsentligt lavere kogepunkt. Dette virker også den anden vej, således at vand findes i dampfase ved lave temperaturer. Vanddamp fortættes ikke ved lav temperatur alene; der skal også være et medie vandmolekylerne kan fæste sig til for at blive langsomme nok, til at brintbindingerne kan gendannes.
Sådan forestiller jeg mig det...

  • 0
  • 0

Vands fordampning er en funktion af mætningsdeficit, dvs hvor meget vanddamp, der mangler i at luften er mættet. Den måles som specifik mætning, gram vanddamp pr. kg luft, derved kommer man uden om problemet med luftens rumfangsændring med temperaturen.

Luftfugtigheden i gartneriers drivhuse styres efter mætningsdeficit, og så undgår man svampesygdomme.

Relativ luftfugtighed kan ikke bruges til noget.

  • 0
  • 0

Overfladespænding og damptryk

Hvis man prøver at måle trykforholdene i en vanddråbe med et "tænkt" manometer, vil man iagttage et trykspring ved penetrerring af væskeoverfladen og derefter en trykstigning som er proportional med vandhøjden i vanddråben.

D.v.s. overfladespændingen bidrager til trykket i vanddråben.

Efterhånden som dråben fordamper øges den relative overfladen i forhold til volumen og overfladespændingens bidrag til trykket i dråben vokser.

Når vanddråben er ca. 1 mikrometer i diameter (normal tryk og temperatur, alm. damptryk) balancere trykbidraget fra overfladespændingen det ydre damptryk og resten af dråben fordamper.

Venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 0
  • 0