Frage:
Wie sind Wasserdämpfe nicht sichtbar?
Okama Ksakas
2017-01-09 01:42:08 UTC
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Diese Seite sagt, dass Wasserdampf nicht sichtbar ist.

Schauen Sie sich jedoch dieses Bild an:

visible water vapor

Ist das nicht Wasserdampf?

Verwandte: http://physics.stackexchange.com/q/13977/2451
Kochen Sie eine kleine Menge Wasser in einem hohen Becher oder Glas mit einem losen Deckel in einer Mikrowelle. Sobald Sie die Temperatur erreicht haben, ist der Wasserdampf, der das Glas füllt, unsichtbar.
Wahre Geschichte über unsichtbaren Wasserdampf.In vielen Kraftwerken wird heute Dampf zum Antrieb von Turbinen verwendet (mit verschiedenen Mitteln beheizt).Im Falle eines Dampflecks hat der Dampf einen enorm hohen Druck und eine enorm hohe Temperatur.Dies bedeutet schnelle Dampfströme, die für 15 bis 20 Fuß oder mehr kein sichtbares Kondenswasser bilden.Es ist auch furchtbar laut, so dass Sie nicht hören können, wo das Leck ist.Wenn man nach diesen Lecks sucht, schwenkt man einen Besenstiel vor sich her.Sie wissen, wann sie das Leck gefunden haben, weil der Dampf den Besenstiel buchstäblich halbiert!** Das ** ist unsichtbarer Wasserdampf!
+1 Ich hatte diese Frage immer, als ich ein Kind war (und auch als ich nicht so ein Kind war ...).
Es nervt mich immer, wenn Leute davon sprechen, dass Wolken aus Wasserdampf bestehen.Nein, sie nicht - wenn Sie sie sehen können, sind sie kein Wasserdampf, weil Wasserdampf unsichtbar ist.
In diesem Experiment zu [Streichholz mit Wasser anzünden] (https://www.youtube.com/watch?v=f6QR2AN6_es) sehen Sie den Unterschied zwischen Wasser, dem Nebel von Wasser, das auf den Siedepunkt erhitzt wurde, und Wasserdampf, der auf 200 erhitzt wurdeGrad.
@CortAmmon bitte bitte bitte sag mir, dass irgendwo ein Video davon passiert!
Es gibt, Kasperd zur Verfügung gestellt.
Fünf antworten:
Gert
2017-01-09 01:54:14 UTC
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Wasserdampf ist ein klares und farbloses Gas, daher kann es mit bloßem Auge nicht gesehen werden.

Was Sie auf dem Foto in Ihrem zweiten Link sehen, ist (teilweise) condensed-Wasserdampf, d. h. Nebel (oder Nebel).Nebel enthält winzige, diskrete Wassertropfen und Licht wird in zufälligen Richtungen von ihrer Oberfläche reflektiert, wodurch die Sichtbarkeit beeinträchtigt wird.

Wasserdampf enthält dagegen nur freie Moleküle, die zu klein sind, um Licht abzuprallen, sodass reiner Wasserdampf (ohne Kondensat) wie die meisten Gase unsichtbar ist (einige Gase sind klar, aber wie Chlorgas gefärbt).

Kommentare sind nicht für eine ausführliche Diskussion gedacht.Diese Konversation wurde [in den Chat verschoben] (http://chat.stackexchange.com/rooms/51440/discussion-on-answer-by-gert-how-are-water-vapors-not-visible).
Gert, wenn Sie sagen, dass Licht auf Wassertropfen reflektiert wird, ist das alles Lichtwellenlänge?Ich meine, das sichtbare Spektrum springt deutlich ab, aber streut IR auch auf Wassertropfen?
Crowley
2017-01-09 18:45:15 UTC
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Probleme werden durch Definitionen von Dampf und Dampf in der Physik und in der gemeinsamen Sprache verursacht.

Die physikalische Definition von Wasserdampf und Dampf ist die Gasphase von Wasser . In der Umgangssprache ist es "die weiße Wolke über dem Topf mit warmem Wasser, wenn es dort kalt ist" .

Nehmen Sie einen Glaskessel, stellen Sie ihn auf einen Herd und kochen Sie das Wasser darin.

Sie werden sehen, wie Blasen am Boden wachsen und im Wasservolumen verschwinden. Diese Blasen enthalten nur Wasserdampf. Wenn Sie die Siedetemperatur im gesamten Volumen erreichen, verschwinden diese Blasen nicht mehr und laufen nach oben, wo sie platzen.

Sie werden auch sehen, dass diese Blasen farblos sind, anstatt weiß oder grau. Das heißt, sie sind mit (unsichtbarem) farblosem Gas - Wasserdampf gefüllt.

Sobald sie platzen, verlässt der Dampf heißes Wasser und tritt in kältere Luft ein, wo er sich auflöst, bis er den Sättigungspunkt erreicht und sich kein Wasserdampf mehr auflösen kann - so kondensiert er. Über dem Kessel bildet es "Dampf", draußen Nebel und Wolken. Es kondensiert an jeder Schnittstelle, die es kann - Deckel, Staub, Wassertropfen - und bildet eine feuchte Luft-Wassertröpfchen-Mischung. Beide Phasen sind farblos, aber aufgrund unterschiedlicher Brechungsindizes wird das Licht dort zerbrochen und Sie können eine weiße (graue) Dampfwolke sehen.

Wenn Sie den Dampf beobachten, der aus dem Wasserkocher aufsteigt, können Sie sehen, dass er verschwindet. Es wird dadurch verursacht, dass Hochtemperaturtröpfchen ungesättigte Luft erreichen, wieder verdampfen und eine farblose Phase bilden - feuchte Luft.


Die Blase bildet sich, wenn (geringe Menge) flüssiges Wasser gasförmig wird. Die Blase enthält nur Wasser. Es gibt keine Gase - es ist nur Wasserdampf darin. Wenn die Blase platzt, wird der darin enthaltene Dampf an das als Luft bezeichnete Gasgemisch abgegeben und diffundiert darin (Erhöhung der absoluten Luftfeuchtigkeit). Wenn es sich nicht um Wasser, sondern um flüssiges Chlor handelt, diffundiert stattdessen Chlorgas (wodurch die Konzentration in der Luft erhöht wird). Wenn es sich um einen Trockeneisblock handelt, wird Kohlendioxidgas freigesetzt und löst sich in der Luft auf.

Wenn die Temperatur unter dem Taupunkt liegt (angetrieben durch Feuchtigkeit und Druck), kondensiert der Wassergehalt in der (über) gesättigten Luft. Bei kochendem Wasser ändert sich die Luftfeuchtigkeit (steigt an) und somit kondensiert das Wasser in der Luft und bildet die weiße undurchsichtige Dampfwolke. Im Falle von Chlor sehen Sie eine gelbe transparente Wolke. Im Falle von Trockeneis führt die zum Erwärmen des Blocks und Verdampfen des Kohlendioxids verbrauchte Wärme zu einem Temperaturabfall der feuchten Luft in der Umgebung. Wenn die Temperatur unter den Taupunkt fällt, kondensiert Wasser und Sie sehen eine weiße, undurchsichtige Wolke.

Die Dampfwolke ist weiß, da Wasser kein Licht mit einer bestimmten Wellenlänge (Farbe) absorbiert. Es ist aufgrund der großen Menge kleiner Partikel, die rund oder zufällig ausgerichtet sind, undurchsichtig. Somit reflektieren sie Licht in zufällige Richtungen. Wolken aus Kupfersulfat, $ CuSO_4 \ times5H_2O $, Staub sind blau (wegen selektiver Lichtabsorption) und undurchsichtig (wegen Lichtstreuung).

Angenommen, wir haben ein kleines Volumen an heißem Wasserdampf, das nur von kalter feuchter Luft umgeben ist.

  • Die Temperatur wird durch Wärmeableitung ausgeglichen.
  • Wasserdampf diffundiert in die feuchte Luft.

Was Sie beobachten werden, hängt stark von Temperatur (en), Druck und Volumen ab.Wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig genug ist, löst sich das Wasser ohne Auswirkungen auf.Wenn die Luftfeuchtigkeit groß genug ist, kann die Temperatur in Wasserdampf und nahe der Grenze unter den Taupunkt fallen, und aufgrund des übersättigten Zustands kann der Dampf kondensieren und eine andere Wärme abgeben (Kondensationsenthalpie).Dies wird die sichtbare Wolke bilden.Die Wassertropfen diffundieren dann in die Luft und können verdampfen (und dieselbe Wärmemenge verbrauchen, die während der Kondensation freigesetzt wurde) oder sich im Volumen auflösen.In beiden Fällen ist die Wolke vom Rest des Volumens nicht mehr zu unterscheiden.

Diese Gase werden also zu Blasen und wenn sie platzen, werden sie zu Wasserdämpfen?und dann vermischen sich diese "heißen unsichtbaren" Wasserdämpfe mit Luft und bilden einen Nebel?und weil Wasser eine glänzende Oberfläche ist, streut Licht davon ab und wir können den Nebel sehen?Aber ich habe eine Frage: Was passiert, wenn ein wenig heißer Wasserdampf mit kalter Luft gemischt wird?Würde die kleine Menge immer noch angezeigt werden können, unabhängig davon, wie viel kleines Wasser gemischt wird, da Licht Wasser streuen kann?
Nein, Blasen sind nur mit Wasserdampf gefüllt.Wenn sie platzen, wird Dampf an die Luft abgegeben.
Das ist, was ich meine.Meine anderen Fragen gelten jedoch immer noch. Können Sie sie bitte beantworten?Vielen Dank.
@OkamaKsakas Sie können nicht ein bisschen heißen Wasserdampf mit kalter Luft mischen - es wird sofort abkühlen und kondensieren.Sie können jedoch * kalten * Wasserdampf mit "kalter Luft" mischen - das sehen Sie überall um sich herum.Wenn der gesamte Wasserdampf in der Luft ("Feuchtigkeit") kondensiert (z. B. wenn die warme Luft von einem kalten Windstoß oder einem Druckabfall getroffen wird), entsteht Nebel.
Ich schlage vor, das Kupfersulfat gegen eine Substanz auszutauschen, die tatsächlich verdampfen kann und gefärbten Dampf aufweist, z.Jod I2.Kupfersulfat ist ein Salz, das sich bei hohen Temperaturen zersetzt.Auch die blaue Farbe von CuSO4 · 5H2O kommt von der Hydratation des $ Cu ^ {2 +} $, das Anhydrat CuSO4 ist farblos.Im Allgemeinen ist es nicht sehr sicher, die Farbe einer Flüssigkeit (geschweige denn einer Lösung) auf die Farbe des Gases zu extrapolieren (außer es gibt viele Substanzen, die für das menschliche Auge sowohl in flüssiger als auch in gasförmiger Form farblos sind).
@cbeleites Gute Punkte, aber ich dachte eher an $ CuSO_4 \ cdot5H_2O $ Staub als an Gas.Der Fall von gefärbtem Gas wird mit Chlor erwähnt.
Peter - Reinstate Monica
2017-01-09 20:41:31 UTC
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Ihre Frage ist teilweise eine Sprache Frage. Die natürliche Sprache ist furchtbar ungenau und mehrdeutig. Dies ist der Grund, warum alle Wissenschaften ihre eigene Terminologie entwickeln.

In diesem Fall sind zwei der vier Bedeutungen Merriam-Webster-Listen für Dampf leider fast gegensätzlich.

Konkret:

  • Yes, Die weißen Wolken, die Sie sehen, sind in der Alltagssprache "Dampf", wie jeder Erwachsene gerne auf einen Dreijährigen hinweist. Dies ist das erste Definition in Merriam-Websters Eintrag zu vapor:

    Diffuse Materie (wie Rauch oder Nebel) schwebt in der Luft und beeinträchtigt deren Transparenz.

    Dieser "Dampf" ist ein Nebel, genau wie Wolken: Winzige Flüssigkeitstropfen schweben in der Luft.

  • No, Was Sie sehen, ist nachdrücklich kein "Dampf" im wissenschaftlichen Sinne. Wissenschaftlich ist Dampf definiert als

    eine Substanz im gasförmigen Zustand im Unterschied zum flüssigen oder festen Zustand

    als zweite Definition für damp in den Bundesstaaten von Merriam-Webster. Um zu wissen, was ein Gas ist, können wir uns seinen Wikipedia-Artikel ansehen:

    Ein reines Gas kann aus einzelnen Atomen bestehen (z. B. einem Edelgas wie Neon), Elementmoleküle aus einem Atomtyp (z. B. Sauerstoff); oder zusammengesetzte Moleküle, die aus einer Vielzahl von Atomen hergestellt sind (z. B. Kohlenstoff Dioxid).
    Wasserdampf, d. h. Wasser im gasförmigen Zustand, besteht folglich aus einzelnen Wassermolekülen, die aufgrund ihrer geringen Größe sichtbares Licht nicht reflektieren oder (in diesem Maßstab) signifikant absorbieren oder zerstreuen.Da der sichtbare Nebel oder die Wolken über kochendem Wasser, die in der Alltagssprache als "Dampf" bezeichnet werden, aus kleinen Tröpfchen von flüssigem (nicht gasförmigem!) Wasser bestehen, sind sie kein "Dampf"dieser wissenschaftliche Sinn.Paradoxerweise ist Wasserdampf im wissenschaftlichen Sinne genau das, was Sie nicht auf dem Bild sehen.
+1 für "Sprache ist furchtbar präzise und mehrdeutig".Deshalb haben wir Werkzeuge wie Lambda-Kalkül und Mathematik.und Anwälte.
AilitqzztaCMT ITYM * ungenau *.
haha jaund anfällig für Benutzerfehler.
Hot Licks
2017-01-09 06:45:19 UTC
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So ziemlich jedes Gas kann bei einer bestimmten Temperatur zu einer Flüssigkeit kondensiert werden, und so ziemlich jede Flüssigkeit kann als Gas ※ sup> "abgekocht" werden. Es ist nur so, dass einige diese Transformation bei hoher Temperatur und andere bei niedriger Temperatur durchlaufen.

Der Übergangspunkt von Wasser (bei Meeresspiegeldruck) liegt bei 100 ° C, sodass Sie es meist als Flüssigkeit erleben. Sauerstoff hingegen kocht bei –183 ° C, sodass Sie die Flüssigkeit nur sehen, wenn sie mit einer speziellen Ausrüstung kondensiert wurde.

Unterhalb seines Siedepunkts verdampft Wasser jedoch immer noch in relativ geringen Mengen in die Luft, bis der "Sättigungspunkt" für eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck erreicht ist. (Davon sprechen Wettermänner, wenn sie von "prozentualer Luftfeuchtigkeit" sprechen.) Wenn sich Wasser nahe dem Sättigungspunkt (nahe "100 Prozent Luftfeuchtigkeit") befindet, wechselt es zwischen Flüssigkeit und Gas hin und her, und so können winzige Wassertröpfchen am Ende in der Luft schweben. Es sind diese winzigen Tröpfchen, die Sie in Nebel, Wolken, dem "Dampf" sehen, der aus einem Teekessel usw. entsteht.


※ Ich sage "so ziemlich", weil einige Materialien eine chemische Umwandlung durchlaufen können, bevor sie ihren "Siedepunkt" erreichen.

Bedeutet Druck nicht Kraft?Ich verstehe nicht, was "für einen bestimmten Druck (Kraft)" bedeutet. Wie wirkt sich der Druck auf den Sättigungspunkt aus? Ich weiß, dass bei einer bestimmten Temperatur wie 100 ° C das Wasser kochen würde. Und der Sättigungspunkt ist die prozentuale LuftfeuchtigkeitIch habe von Ihnen verstanden. Wie schwebt Waer in der Luft, schwebt nicht die mittlere Mischung?
Nahe der Küste kocht das Wasser bei 100 ° C.Im Himalaya, 8 km über dem Meeresspiegel, kocht das Wasser bei viel niedrigeren Temperaturen.Der Sättigungspunkt bedeutet 100% relative Luftfeuchtigkeit - Sie können der Gasphase keinen weiteren Wasserdampf hinzufügen.Wenn Sie eine relative Luftfeuchtigkeit von 50% haben, bedeutet dies, dass die Luft bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck die Hälfte ihrer Wasserdampfkapazität enthält.Je höher die Temperatur, desto höher die Kapazität, desto niedriger der Druck, desto höher die Kapazität.
Ich habe verstanden, dass die prozentuale Luftfeuchtigkeit ein Punkt ist, an dem das Gas wieder flüssig und die Flüssigkeit gasförmig wird, was eine Mischung aus Kondensation und Verdunstung bedeutet, oder?und wie wechselt es zwischen flüssigkeit und gas hin und her?Ist es eine festgelegte Regel für die prozentuale Luftfeuchtigkeit? Ich verstehe auch nicht, wie Wasser mit der Luft suspendiert (gemischt) wird.meinst du die wasserdämpfe?Oder stimmt etwas mit meiner Definition von suspend nicht? Es tut mir leid, wenn dies der Fall ist, sieht die Definition bei Google viel komplizierter aus als sie wirklich ist.
@OkamaKsakas - Denken Sie darüber nach - wenn etwas gasförmiges Wasser in der Luft kondensiert, weil die Bedingungen um 100% Luftfeuchtigkeit schweben, kondensiert es zuerst zu winzigen Wassertröpfchen.In diesem Fall gibt das Wasser eine winzige Wärmemenge ab, sodass die relative Luftfeuchtigkeit (die teilweise von der Temperatur abhängt) verringert wird.Sie haben also winzige Wassertropfen in der Luft, die hin und her wechseln.Schließlich zieht die Schwerkraft sie zu Boden, aber zufällige Luftbewegungen (einige von der abgegebenen Wärme) neigen dazu, die Tröpfchen in der Schwebe zu halten.Denken Sie an "Brownsche Bewegung".
@OkamaKsakas Es gibt immer eine Mischung aus Kondensation und Verdunstung - es ist nicht so, als hätten Sie eine Menge Wasser, die zu 100% flüssig ist und das war's.Stellen Sie ein Glas Wasser auf einen Tisch und es wird "spontan" verdunsten.Gleichzeitig neigt Wasserdampf in der Luft dazu, aus der Luft zu kondensieren.Hier kommt die Luftfeuchtigkeit ins Spiel - je höher die relative Luftfeuchtigkeit, desto mehr Wasser wird in die flüssige Phase "zurückgeführt", desto langsamer wird die effektive Verdunstung (warum konzentriert sich diese um das Glas? Weil es kalt ist und durch die Verdunstung kälter wird, wassenkt, wie viel Wasser die Luft aufnehmen kann).
@OkamaKsakas Dies gilt wirklich für jeden thermodynamischen Prozess - es ist immer eine Einbahnstraße, und wir optimieren nur, welche Seite die Oberhand gewinnt.Zum Beispiel können wir Zucker in heißem Wasser auflösen, bis er sich nicht mehr auflösen kann - die Lösung ist gesättigt.Aber was wirklich passiert, ist, dass die einzelnen "Moleküle" mit der gleichen Geschwindigkeit in die Lösung ein- und aussteigen.Wenn Sie das Wasser kälter machen, wird es langsamer und der Zucker beginnt in großen Mengen aus der Lösung auszufallen und Kristalle zu bilden.
zirun
2017-01-09 18:38:49 UTC
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Wenn sich das Wassermolekül in einer idealen Umgebung in Dampf verwandelt, ist es mit bloßem Auge unsichtbar. Im Kondensationszustand reflektieren Moleküle Lichtstrahlen nach dem Biegeprinzip, daher können wir diese Dampfkondensation wie den Schleierraucheffekt

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