Verdampfungstemperatur

Die Verdampfungstemperatur bezeichnet die Temperatur, bei der eine Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergeht. Sie entspricht dem Siedepunkt bei gegebenem Druck. Eine Flüssigkeit beginnt genau dann zu sieden, wenn ihr Dampfdruck dem Umgebungsdruck entspricht. Diese physikalische Bedingung lautet:

p_(Dampf)(T) = p_(Umgebung).

• p_(Dampf) ist der temperaturabhängige Dampfdruck der Flüssigkeit
• p_(Umgebung) ist der äußere Druck. 

Sinkt der Umgebungsdruck, sinkt auch die Verdampfungstemperatur. Dieser Effekt bildet die Grundlage für die Vakuumtrocknung und Vakuumdestillation. Der Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur wird durch die Clausius-Clapeyron-Gleichung beschrieben.

ln(p₂/p₁) = - ΔH_(vap) / R * (1/T₂ - 1/T₁)

Aus dieser Gleichung lässt sich die Verdampfungstemperatur bei einem neuen Druck berechnen.

T₂ = 1 / (1/T₁ - (R/ΔH_(vap)) * ln(p₂/p₁))

• T₂ ist der Verdampfungstemperatur beim neuen Druck (K)
• T₁ ist die bekannte Referenztemperatur (K)
• p₂ ist der Ziel-Druck (Pa)
• p₁ ist der Referenzdruck (Pa)
• Δ_H_vap ist die Verdampfungsenthalpie (J/mol)
• R ist universelle Gaskonstante (8,314 J/(mol·K))

Diese Gleichungen zeigen, dass kleine Druckänderungen große Temperaturänderungen verursachen können. In technischen Trocknern und Vakuummischern wird die Verdampfungstemperatur daher gezielt über den Druck eingestellt. Dadurch ist eine energieeffiziente und schonende Verarbeitung temperaturempfindlicher Produkte möglich. 

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