Unterschied zwischen Verdunstung, Verdampfung und Evaporation
Bei der Verdunstung geht ein flüssiger Körper in den Aggregatzustand gasförmig über. Die Siedetemperatur wird dabei unterschritten. Geschieht dieser Prozess jedoch am Siedepunkt, heißt es Verdampfung.
Vor allem beim Element Wasser spricht man oft von einer Verdampfung. Bei der Evaporation handelt es sich wiederum um einen meteorologischen Begriff, welcher das Verdunsten des Wassers auf Wasser- oder nicht bewachsenen Landflächen beschreibt.
Inhalt
Verdunstung geschieht unterhalb der Siedetemperatur
Die Geschwindigkeit des Verdunstens von Wasser sowie anderen Flüssigkeiten ist von diversen Einflussfaktoren abhängig.
Der Begriff Verdunsten meint die Übergangsphase von einem flüssigen einem gasförmigen Körper bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes. Verdampfung heißt es, wenn ein flüssiger Körper am Siedepunkt gasförmig wird. Dieser Vorgang geschieht demzufolge immer beim Sieden.
Die Verdunstung ist Teil des Wasserkreislaufs auf der Erde, bei dem das Wasser eines Gewässers zu Gas wird, in die Luft aufsteigt, zu Wolken wird und sich als Regenwasser wieder abregnet
In der Natur sowie in der Technik sehen wir zahlreiche Beispiele für die Verdunstung. Nach einem Bad wird das auf der Hautoberfläche befindliche Wasser verdunsten. Wasser in frisch gewaschener Wäsche verdunstet, wenn sie trocknet. Pfützenwasser verdunstet und Farben werden fest, da die enthaltenen Lösungsmittel verdunsten. Parfüms sind zwar flüssig, doch sie verdunsten schnell auf der Haut.
Die Verdunstungsgeschwindigkeit hängt ab von:
- Temperatur
- Oberflächengröße einer Flüssigkeit
- Flüssigkeitsart
- Schnelligkeit der Abführung der Verdunstungsanteile
Eine Verdunstung ist bei einer höheren Temperatur und einer größeren Flüssigkeitsoberfläche stärker. Je höher diese beiden Faktoren sind, umso stärker verdunstet die Flüssigkeit.
Einige Flüssigkeiten verdunsten sehr schnell. Das sind beispielsweise reine Alkohole, Lösungsmittel, Benzin oder Äther. Wasser oder Öle verdunsten eher langsam. Besonders Wind führt die Verdunstungsanteile ab. Wäsche oder der Straßenbelag trocknen bei Wind schneller. Die Verdunstung erfordert auch Wärme, auch Verdunstungswärme oder –kälte genannt. Die Umgebung gibt diese ab.
Welche Bedeutung hat die Verdunstung?
Dass Flüssigkeiten verdunsten, ist teilweise nicht erwünscht, aber wird mitunter genutzt.
Eine nicht erwünschte Verdunstung erfolgt beispielsweise bei schnell verdunstenden Flüssigkeiten, die für eine längere Zeit transportiert oder aufbewahrt werden. Parfüms, Äther, Benzin, Farben oder Flüssigklebstoffe werden aus diesem Grund in geschlossene Behälter verpackt und so transportiert. Nicht erwünscht ist ebenfalls verdunstendes Wasser auf der Hautoberfläche. Das entzieht dem menschlichen Körper seine Wärme und kann eine Erkältung begünstigen. Nasse Badebekleidung sollte daher gewechselt werden.
Die Verdunstung wird hingegen beim Wäschetrocknen oder bei der lokalen Betäubung in der Medizin genutzt. Bei einer lokalen Betäubung wird die entsprechende Hautstelle mit einer Flüssigkeit eingesprüht, die schnell verdunstet. Die Hautstelle verliert an Wärme, kühlt deutlich ab und wird weniger empfindlich.
Mit dem Verdunsten wird auch die Körpertemperatur reguliert. Hohe Temperaturen führen zur Bildung von Schweiß, der dann verdunstet. Die dazu nötige Wärme wird der Hautoberfläche entzogen. Das kühlt den Körper. Die Bildung von Schweiß bietet dem Körper einen Überhitzungsschutz.
Verdampfung geschieht am Siedepunkt
Eine Verdampfung bezeichnet die Übergangsphase, in der aus einem flüssigen Körper ein gasförmiger wird. Wird die Temperatur in einem System erhöht, so werden die darin befindlichen Atome und Moleküle angeregt. Denn durch die Wärmezufuhr wird eigentlich nur die Energie im System erhöht, wodurch die Teilchen angeregt werden. Diese Anregung bewirkt, dass die Teilchen (Atome) sich schneller bewegen, aneinanderprallen und dann voneinander abstoßen. Somit breitet sich das System aus bzw. es wird durch Wärme die Dichte eines Stoffes erhöht. Da nun aber der Raum mitunter begrenzt ist, entsteht ein Dampfdruck.
Befindet sich eine Flüssigkeit innerhalb eines geschlossenen Gefäßes, wird sie verdampfen, bis die Flüssigkeit und die Dampfphase im Gleichgewicht sind. Im Gefäß herrscht dann ein Dampfdruck dieser Flüssigkeit. Beim Öffnen des Gefäßes erfolgt ein Austausch der Atmosphäre in dem Gefäß, aufgrund des Druckunterschiedes.
Wasser befindet sich unterhalb von 80 Grad Celsius im Gleichgewicht. Das bedeutet, dass oberhalb dieser 80-Grad-Marke das Flüssigwasser zu Wasserdampf werden wird. Der Grund dafür, liegt in dem Druck – welcher im Wasser – durch die Wärmezufuhr -entsteht.
Das Gleichgewicht im Wasser verändert sich ab einer Temperatur oberhalb von 80 °C (Siedepunkt). Dann verdampft das Flüssigwasser zu Wasserdampf
Das Flüssigkeits-Dampfphase-Gleichgewicht ist nun gestört und es verdampft noch mehr Flüssigkeit. Für die Verdampfung ist Energie erforderlich, die Verdampfungswärme oder Verdampfungsenthalpie heißt.
Materie ist die Basiskomponente unseres Universums. Es gibt in ihm 3 Aggregatzustände, nämlich fest, gasförmig und flüssig. Stoffe können ihre Erscheinungsform innerhalb dieser 3 Aggregatzustände ändern. Das heißt Phasenänderung, die bei diversen Temperaturen möglich ist. Flüssige Körper können durch Verdampfung sowie Kochen gasförmig werden. Die Verdampfung geschieht mit genügend Wärmeenergie, welche die Anziehungskräfte in den Molekülen aufbricht und die Flüssigkeitsmoleküle freisetzt.
Wenn der in der Flüssigkeit befindliche Dampfdruck genauso hoch wie der Systemdruck ist, siedet die Flüssigkeit, bis sie verdampft. Bei einem geringeren Dampfdruck heißt es jedoch Verdunstung.
Evaporation ist das Gegenstück zur Transpiration
Unter Evaporation (Latein: verdunsten, abdampfen, verdampfen) wird ein Begriff der Meteorologie verstanden, welcher das Verdunsten des Wassers auf Wasserflächen oder nicht bewachsenen Landflächen beschreibt.
Evaporation ist die Verdunstung von Wasser auf Wasserflächen
H. L. Penman entwickelte 1948 eine Näherungsformel, die eine weite Verbreitung fand. Sie sagt aus, dass der Verdunstungsgrad (Maßeinheit mm/d) von 3 Faktoren beeinflusst wird:
- Energie, zum Beispiel Sonne oder Erdwärme
- Luftfeuchtigkeit (Sättigungsdefizit)
- Windgeschwindigkeit
Die Formel von Penman nimmt Bezug auf ausreichend wasserhaltige Flächen oder offene Gewässer. Durch die Zufuhr von Energie entsteht die höchstmögliche Verdunstung. Mit der aktuellen Verdunstung lässt sich die Verdunstung auf einer betrachteten Fläche messen. Sie ist stets kleiner beziehungsweise gleich groß wie die höchstmögliche Verdunstung. Dieses Verhältnis ist wichtig für das Bilden der Klimazonen. Hierdurch entwickeln sich humide, semihumide und aride Klimazonen.
Als Transpiration wird das Verdunsten bei lebenden Wesen bezeichnet. Besonders bei den Pflanzen steht der Vorgang im Blickfeld. Denn durch Spaltöffnungen – welche sich in den Blättern der Pflanze befinden – wird Wasser abgegeben. Dadurch entsteht ein Wasserdruck, welcher es ermöglicht, das Wasser von der Wurzel bis zur Baumkrone bzw. Blättern zu leiten.
Die Transpiration ist das Gegenstück zur Evaporation und beschreibt die Verdunstung des Wassers auf Lebewesen
Die Evaporation sowie die Transpiration ergeben die Evapotranspiration.
Fazit
Verdunstung ist ein Sammelbegriff für alle Vorgänge, bei der eine Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergeht. Der Begriff der Verdampfung wird in der Physik und Chemie benutzt, um eine Verdunstung oberhalb der Siedetemperatur zu beschreiben. Evaporation ist eine Verdunstung von Wasser auf unbelebten Körpern. Der Begriff wird in der Meteorologie, Klimaforschung und Wettervorhersage genutzt. Die Transpiration ist eine Verdunstung von Wasser auf Lebewesen. Der Begriff wird in der Biologie genutzt.
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