Diese Seite sagt, dass Wasserdampf nicht sichtbar ist.
Schauen Sie sich jedoch dieses Bild an:
Ist das nicht Wasserdampf?
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Ist das nicht Wasserdampf?
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).
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.
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.
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.
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.
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
beobachten