717
Dampf (Dunst)
Quecksilbersäule von dieser Länge das Gleichgewicht); bei 0° 4,6 mm; bei 50° 92 mm, bei 100° 760 mm, also soviel wie der Druck der Atmosphäre. Mit der Zunahme der Temperatur steigt die Spannkraft auf 2 Atmosphären (also 2 × 760 mm Quecksilberhöhe) bei 120,6° C.; auf 5 Atmosphären bei 152,22° C.; auf 10 Atmosphären bei 180,3° C. u. s. w. In ähnlicher Weise, wie beim D. des Wassers, mißt man auch die Spannkraft des D. anderer Flüssigkeiten, z. B. des Alkohols, Äthers u. dgl. m., indem man einige Tropfen derselben in das Vakuum eines Barometers b″ aufsteigen läßt und dann die durch die entsprechenden D. bewirkte Herabdrückung (Depression) s der Quecksilbersäule in b″ durch Vergleichung mit dem Quecksilberstande im Barometer b für die eben stattfindende Temperatur mißt. Für die aus verschiedenen Substanzen gebildeten D. sind die Spannkräfte für gleiche Temperaturen sehr verschieden; so z. B. beträgt die Spannkraft der Wasserdämpfe bei 25° C. 23,6 mm, der Alkoholdämpfe 59,4 mm, der Ätherdämpfe 526,9 mm. Die Spannkraft der D. ist bei derselben Temperatur um so größer, bei je niedrigerm Wärmegrad die betreffende Flüssigkeit siedet, und steigt bei D. jeder Art mit der Temperatur. Zur Messung der Spannkraft der D. für Temperaturen unter dem Siedepunkt verwendet man Dampfbarometer, die sich auch für Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes leicht und zweckmäßig verändern lassen. Um die Spannkraft von D. über dem Siedepunkte zu bestimmen, läßt man die in geschlossenen Gefäßen (z. B. in einem Papinschen Topf, einem Dampfkessel u. dgl. m.) entwickelten D. auf Manometer (s. d.) oder Druckventile drücken und mißt den entsprechenden Druck bei der stattfindenden Temperatur; hierher gehört ein sehr einfacher Apparat (s. Fig. 2), bei dem in dem kürzern, zugeschmolzenen Glasarm über dem Quecksilber die zu verdampfende Flüssigkeit sich befindet. Wird dieser kurze Arm erwärmt, so bilden sich D., die, wie bei einem Manometer, die Quecksilbersäule im längern Rohr heben, wodurch man aus dem Niveauunterschied beider Quecksilbersäulen die Spannkraft der D. messen kann.
^[Abb. Fig. 2.]
Die D., die sich aus den Flüssigkeiten entwickeln, erlangen, wenn das Gefäß, worin sie sich zugleich mit der Flüssigkeit befinden, erwärmt wird, eine bestimmte Spannkraft, die, solange noch Flüssigkeit im Überschusse vorhanden ist, einzig und allein von der Temperatur abhängt, jedoch in rascher steigendem Verhältnis als diese letztere zunimmt. (S. kritische Temperatur.) Eine Vergrößerung des Raums vermindert bei unveränderter Temperatur die Spannkraft der D. nicht, indem sich sofort aus der noch vorhandenen Flüssigkeit neue D. so lange entwickeln, bis die frühere Spannkraft vollständig wiederhergestellt ist. Ebenso erzeugt eine Verkleinerung des mit den D. angefüllten Raums bei unveränderter Temperatur keine Vergrößerung der Spannkraft, weil ein Teil der D. sich sofort niederschlägt, kondensiert oder verflüssigt, bis der Rest die ursprüngliche Spannkraft wieder erreicht hat. Die Spannkraft von D., die noch mit ihrer Flüssigkeit in Berührung sind, läßt sich also bei derselben Temperatur weder vermindern noch vermehren, weil die D. immer wieder denselben Grad ihrer Sättigung herzustellen vermögen; man nennt diesen konstanten größten Druckwert des gesättigten D. das Maximum der Spannkraft bei der zugehörigen Temperatur. Dieses Maximum ist jedesmal gemeint, wenn von Spannkraft der D. bei einer bestimmten Temperatur die Rede ist; es findet sich in den Spannkraftstabellen (von Magnus 1843, Regnault 1847 u. a.) in Millimetern Quecksilber neben den zugehörigen Temperaturen eingetragen. Nach dem Bisherigen kann man sagen: D., die bei einer bestimmten Temperatur das Maximum der Spannung sowie auch der Dichte besitzen, sind für diese Temperatur gesättigt; haben dagegen die D. das bei einer bestimmten Temperatur mögliche Maximum von Spannkraft und Dichte nicht, so nennt man sie ungesättigt, weil der sie umschließende Raum noch D. bis zur Erreichung des Maximums der Spannkraft (des Sättigungsdrucks) und der maximalen Dichte (der Sättigungsdichte) aufnehmen könnte. Die ungesättigten D. können in einem geschlossenen Gefäße nur dann vorhanden sein, wenn kein Überfluß der verdampfenden Flüssigkeit mehr da ist. Um die Spannkraft der ungesättigten jener der gesättigten D. gleich zu machen, muß man die Temperatur der ungesättigten bis zu einem gewissen Grade erhöhen, weshalb die ungesättigten D. auch überhitzte D. heißen. Die letztern lassen sich durch Zusammendrückung oder Erkaltung, oder durch beide zugleich in gesättigte D. überführen. Solange jedoch die überhitzten D. noch weit von ihrem Sättigungszustande entfernt sind, befolgt ihre Spannkraft in Bezug auf die Verkleinerung oder Vergrößerung ihres Volumens sowie auf Temperaturveränderung alle Gesetze der Gase, sodaß heutzutage wissenschaftlich zwischen überhitzten D. und Gasen kein wesentlicher Unterschied mehr besteht; im praktischen Leben nennt man jedoch die sehr leicht kondensierbaren luftförmigen Körper D., während die schwieriger kondensierbaren luftförmigen Körper Gase heißen. Die Spannkraft der D. bleibt für gleiche Temperaturen dieselbe, der Raum im verschlossenen Gefäße (Fig. 1 u. 2) oberhalb der Flüssigkeit, in dem sie sich bilden können, mag mit Luft oder Gasen angefüllt oder luftleer sein. (S. Daltonsches Gesetz.) ^[Spaltenwechsel]
Die Verdampfungswärme oder Dampfwärme, d. i. die Wärmemenge, die zur Verwandlung der Flüssigkeiten in D. verbraucht wird und ehedem latente Wärme der D. genannt wurde, ist für die verschiedenen Flüssigkeiten verschieden. Man glaubte früher, daß die Wärmemenge, die verbraucht wird, um 1 kg Wasser von 0° in D. zu verwandeln, wenn es auf verschiedene Temperaturen erhitzt wird, dieselbe sei, und daß sie nahe 640 Kalorien betrage. Regnault hat indes nachgewiesen, daß 1 kg Wasser von 0°, wenn es bei 0° verdampft, nur 606 Kalorien, wenn es aber von 0° bis 100° C. erhitzt und bei dieser letztem Temperatur verdampft wird, 636 Kalorien verbraucht. Die bloße Umwandlung des Wassers von 100° in D. von 100° erfordert demnach 536 Kalorien, da 100 Kalorien für die Erwärmung von 0° auf 100° gebraucht werden. Alkohol, Äther und Terpentinöl verbrauchen eine weit geringere Wärmemenge bei ihrem Verdampfen. Die genaue Beobachtung der Vorgänge beim Verkochen des Wassers, das Stehenbleiben des Thermometers trotz der unausgesetzten Zuführung von Wärme durch die Feuerung, sowie der große Verbrauch an Kühlwasser beim Destillieren führten Black 1760 zur Entdeckung der Dampfwärme. Steigt die Temperatur eines Gefäßes mit Wasser von 0° auf einer Feuerung
