Verdampingswarmte van water
Mascha stelde deze vraag op 09 oktober 2016 om 15:34.Bereken hoeveel warmte er nodig is om 3 mL water om te zetten van 25ºC naar 100ºC.
Het is mij duidelijk dat ik eerst via de formule Q=mcΔt de warmte moet berekenen die nodig is voor het verwarmen en vervolgens de verdampingswarmte.
Nu staan er in de Binas twee waarden voor de verdampingswarmte van water (H2O):
- tabel 11 zegt 2,26*10^6 J/kg
- tabel 59 zegt 0,44*10^5 J/mol
Als ik 1 kg water met de dichtheid en de molaire massa omreken naar mol, blijken deze twee waarden niet overeen te komen..
Is hier een verklaring voor? Hoe had ik moeten weten in welke tabel ik had moeten kijken?
Alvast bedankt!
Reacties
verdampingswarmte en verdampingsenthalpie zouden kwantitatief gelijkwaardig moeten zijn
Als ik ga zoeken op internet vind ik heel andere waarden dan binas voor die enthalpie, namelijk 0,4066·105 J/mol.
En dan klopt je omrekening wel.
maar als ik dan even verder zoek vind ik dit:
kortom, tabel 11 gaat uit van verdamping bij standaard kookpunt (zonder dat te vermelden), tabel 59 gaat uit van 25°C (en vermeldt dat wel)
Opgelost.
Elegant zou zijn als BINAS zou vermelden in tabel 11 dat de gegeven verdampingswarmten gelden bij het kookpunt van de stof bij standaarddruk. (althans, dat mogen we vermoeden en zou voor een aantal andere stoffen even gecheckt moeten worden)
groet, Jan
Mijn vraag is het volgende.
Hoe bereken je de latente warmte bij onderdruk.
Dus stel de druk(bar) is 0,01 waarbij kookpunt op 7 graden Celsius ligt. En begin temperatuur is 0 graden Celsius.
Vriendelijke dank!
voor die latente warmte maakt je begintemperatuur totaal niet uit. Latente warmte is slechts de warmte nodig voor de fase-overgang.
Dus je bepaalt die latente warmte op precies dezelfde manier als bij "normale" druk. Alleen zal je apparatuur een stuk ingewikkelder zijn, omdat je die druk ook nog eens constant laag moet houden terwijl het kookt.
Groet, Jan
Vandaar dat mijn veronderstelling was dat het opwarmen en verdampen op een temperatuur van 7 graden Celsius aanzienlijk minder zou zijn.
Rens plaatste:
Ik dacht dat latente warmte stond voor de hoeveelheid energie die nodig is voor het opwarmen en verdampen samen.https://nl.wikipedia.org/wiki/Latente_warmte
en dan kun je je nu beter even afvragen waar je die notie vandaan had, zodat je dat soort definitiefouten in de toekomst wellicht kunt voorkomen. Want zonder dat soort misverstanden wordt het leven een stuk overzichtelijker :)
groet, Jan
Water bijvoorbeeld kookt op 100 °C onder normale atmosferische druk. Zijn latente verdampingswarmte is gelijk aan de hoeveelheid warmte die men aan dit water moet toevoegen aleer deze effectief van vloeistof naar gas kan veranderen, en op een constante temperatuur van 100 °C bedraagt deze 2257 kJ/kg
Dus ik meen te lezen dat er 2257kj/kg nodig is om een liter water volledig te laten verdampen op 100°c.
Vandaar mijn vraag in de eerste plaats.
Juist om misverstanden te voorkomen en mijn leven weer op de rit te krijgen ;)
Rens plaatste:
hetzelfde artikelzo ja, linkje graag, want echt duidelijk is die tekst inderdaad niet.
Groet, Jan
Intussen heb ik die maar aangepast:
Water bijvoorbeeld kookt op 100 °C onder normale atmosferische druk. Zijn latente verdampingswarmte is gelijk aan de hoeveelheid warmte die men aan dit water moet toevoegen om het van vloeistof naar gas om te zetten, en op een constante temperatuur van 100 °C bedraagt deze 2257 kJ/kg.
wat betekent "2257 kJ/kg"?
(Kilo =1000) joule per gram.
Mijn idee is 2257kj/kg + (4,18kj per graad opwarming) Dus totaal 2675kj/kg nodig voor totale opwarming en verdamping op 100°c
-10 graden ijs: opwarmen tot 0 graden (soortelijke warmte ijs, J/(kg.K) )
- 0 graden smelten: smeltwarmte (blijft 0 graden, smeltwamte, J/kg)
- 0 tot 100 graden opwarmen (soortelijke warmte water J/(kg.K) )
- 100 graden koken: kookwarmte (blijft 100 graden, J/kg)
- 500 graden stoom: opwarmen gas (soortelijke warmte stoom, J/(kg.K) )
Er is geen "gecombineerde" waarde die aangeeft hoe je van 0 graden water naar 200 graden stoom komt. Je moet dat inderdaad in stappen uitrekenen.
Bedankt.
Waterdamp is er altijd, maar afhankelijk van temperatuur en dampdruk omdat er veel meer energie nodig is om uit de vloeistof te verdampen (bij kookpunt zal alles verdampen).
De verdampingswarmte is gelijk aan de kookwarmte, 2,26 . 106 J/kg. Slechts een beetje water zal dergelijke energie krijgen om uit de vloeistof te ontsnappen bij lage (vloeistoffase) temperaturen. De waterdamp heeft dan bij 0 ºC ca 630 Pa gasdruk in het totaal van 105 Pa (= 1 atm) luchtdruk. Zou de luchtdruk ook maar 630 Pa zijn (op zeer grote hoogte in de dampkring) dan zou het water koken. Bekend verschijnsel in de bergen: hoe hoger, hoe lager de luchtdruk, hoe eerder het water kookt (dwz een dampdruk heeft gelijk aan de luchtdruk). En omgekeerd natuurlijk. Bij 100 ºC is de dampdruk gelijk aan 105 Pa ofwel luchtdruk en kookt het water. Andere vloeistoffen bereiken die waarden soms eerder of later en hebben dan ook een andere kookpuntstemperatuur.
Verdere gegevens voor H2O:
vast ijs (269 K = - 4 ºC) 2,2 . 103 J/kg/K
smeltwarmte (0 ºC) 334 . 103 J/kg
vloeibaar water (0-100 ºC) 4,18 . 103 J/kg/K
kookwarmte (100 ºC) 2,26 .106 J/kg
gas stoom (> 100 ºC) 2 . 103 J/kg/K
En een zwembad wat minder verwarmen levert al snel veel op aan energiebesparing. Een deel van die besparing gaat verloren aan "stoken voor de buren": ook op lagere temperatuur verliest het water veel energie aan de omgeving en dat moet je dan weer aanvullen om niet te koud te worden.
De besparingen vallen echter in het niet bij wat bijv. Tata Steel, de glastuinbouw of Aluminium Delfzijl gebruiken. Daar is echt veel te besparen (maar dan moet de fabriek wel sluiten).
B.Harding
Temeer men nu naarstig is aan het onderzoeken of een verlaging van het waterniveau in een zwembad warmte bespaart.Dag B.Harding,
De context is dus een bestaand zwembad?
Een niveauverlaging gaat dan niet significant warmte besparen: geleidingsverliezen door de wand (10-30%) zullen nauwelijks afnemen, verdampingsverliezen en (lucht)stromingsverliezen (90-70%) al helemaal niet.
Hoe groot die verliezen zijn hangt van veel factoren af: binnenbad/buitenbad, isolatie van wanden en bodem, wordt al of niet afgedekt buiten gebruiksuren, enzovoort. Daar valt niet zomaar even een sommetje voor te maken, met de gegevens die je vraagt word je niks wijzer. Daar zijn hele sheets met data van dat zwembad voor nodig, en iemand die ervaring heeft met dat soort schattingen. Maar een niveauverlaging gaat aan die verliezen nauwelijks iets doen, zoveel kan ik je wel vertellen.
Groet, Jan