{"id":53304,"date":"2020-03-04T13:49:04","date_gmt":"2020-03-04T12:49:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-kochen-siedeeigenschaften-definition\/"},"modified":"2021-06-09T08:43:25","modified_gmt":"2021-06-09T07:43:25","slug":"was-ist-sieden-siedeeigenschaften-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-sieden-siedeeigenschaften-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Sieden – Siedeeigenschaften – Definition"},"content":{"rendered":"
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Sieden ist der Phasenwechsel vom fl\u00fcssigen in den dampff\u00f6rmigen Zustand und tritt auf, wenn eine Fl\u00fcssigkeit auf ihren Siedepunkt erhitzt wird. sieden – Siedeeigenschaften<\/div>\n<\/div>\n
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Sieden<\/h2>\n
\"Phasendiagramm<\/a>
Phasendiagramm von Wasser.
\nQuelle: wikipedia.org CC BY-SA<\/figcaption><\/figure>\n

In den vorhergehenden Kapiteln haben wir die\u00a0konvektive W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/strong><\/a>\u00a0mit einer sehr wichtigen Annahme\u00a0diskutiert\u00a0.\u00a0Wir haben einen\u00a0einphasigen konvektiven W\u00e4rme\u00fcbergang<\/strong>\u00a0ohne Phasenwechsel angenommen.\u00a0In diesem Kapitel konzentrieren wir uns auf die konvektive W\u00e4rme\u00fcbertragung im Zusammenhang mit der\u00a0Phasen\u00e4nderung Fl\u00fcssigkeiten<\/strong>.\u00a0Insbesondere betrachten wir Prozesse, die an einer Fest-Fl\u00fcssig- oder Fest-Dampf-Grenzfl\u00e4che auftreten k\u00f6nnen, n\u00e4mlich das\u00a0Sieden<\/strong>\u00a0(Phasenwechsel von Fl\u00fcssigkeit zu Dampf) und die\u00a0Kondensation<\/strong>\u00a0(Phasenwechsel von Dampf zu Fl\u00fcssigkeit).<\/p>\n

In diesen F\u00e4llen\u00a0sind<\/strong>\u00a0die mit dem Phasenwechsel verbundenen\u00a0latenten W\u00e4rmeeffekte<\/strong>\u00a0signifikant.\u00a0Latente W\u00e4rme<\/a>\u00a0,<\/strong>\u00a0auch als Verdampfungsenthalpie bekannt, ist die W\u00e4rmemenge, die einer Substanz hinzugef\u00fcgt oder von ihr entfernt wird, um eine Phasen\u00e4nderung hervorzurufen.\u00a0Diese Energie zerlegt die intermolekularen Anziehungskr\u00e4fte und muss auch die zur Expansion des Gases notwendige Energie liefern (die\u00a0p\u0394V-Arbeit<\/strong>\u00a0).\u00a0Wenn\u00a0latente W\u00e4rme<\/strong>\u00a0hinzugef\u00fcgt wird, tritt keine Temperatur\u00e4nderung auf.<\/p>\n

\"Latente<\/a>
Die Verdampfungsw\u00e4rme nimmt mit zunehmendem Druck ab, w\u00e4hrend der Siedepunkt ansteigt.\u00a0Es verschwindet vollst\u00e4ndig an einem bestimmten Punkt, der als kritischer Punkt bezeichnet wird.<\/figcaption><\/figure>\n

Die\u00a0Verdampfungsenthalpie<\/strong>\u00a0ist eine Funktion des Drucks, bei dem diese Umwandlung stattfindet.<\/p>\n

Latente Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser mit 0,1 MPa (Atmosph\u00e4rendruck)<\/p>\n

h\u00a0<\/strong>lg<\/sub><\/strong>\u00a0= 2257 kJ \/ kg<\/strong><\/p>\n

Latente Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser bei 3 MPa<\/p>\n

h\u00a0<\/strong>lg<\/sub><\/strong>\u00a0= 1795 kJ \/ kg<\/strong><\/p>\n

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Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser bei 16 MPa (Druck in einem\u00a0Druckhalter<\/a>\u00a0)<\/p>\n

h\u00a0<\/strong>lg<\/sub><\/strong>\u00a0= 931 kJ \/ kg<\/strong><\/p>\n

Die\u00a0Verdampfungsw\u00e4rme<\/strong>\u00a0nimmt mit zunehmendem Druck ab, w\u00e4hrend der\u00a0Siedepunkt<\/a>\u00a0steigt.\u00a0Es verschwindet vollst\u00e4ndig an einem bestimmten Punkt, der als\u00a0kritischer Punkt bezeichnet wird<\/a>\u00a0.\u00a0Oberhalb des kritischen Punktes sind die fl\u00fcssige und die dampff\u00f6rmige Phase nicht zu unterscheiden, und die Substanz wird als\u00a0\u00fcberkritische Fl\u00fcssigkeit bezeichnet<\/a>\u00a0.<\/p>\n

\"\u00fcberkritischerDer Wechsel vom fl\u00fcssigen in den Dampfzustand aufgrund des\u00a0siedens<\/strong>\u00a0wird durch W\u00e4rme\u00fcbertragung von der festen Oberfl\u00e4che aufrechterhalten;\u00a0Umgekehrt f\u00fchrt die\u00a0Kondensation<\/strong>\u00a0eines Dampfes in den fl\u00fcssigen Zustand zu einer W\u00e4rme\u00fcbertragung auf die feste Oberfl\u00e4che.\u00a0sieden und Kondensation<\/strong>\u00a0unterscheiden sich von anderen Konvektionsformen dadurch, dass sie von der\u00a0latenten Verdampfungsw\u00e4rme<\/strong>\u00a0abh\u00e4ngen\u00a0, die\u00a0f\u00fcr \u00fcbliche\u00a0Dr\u00fccke\u00a0<\/a>sehr hoch<\/strong>\u00a0ist. Daher k\u00f6nnen beim sieden und Kondensieren gro\u00dfe W\u00e4rmemengen im Wesentlichen bei konstanter Temperatur \u00fcbertragen werden.\u00a0Die W\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizienten<\/a>\u00a0h, die mit\u00a0sieden und Kondensation verbunden<\/strong>\u00a0sind, sind typischerweise\u00a0viel h\u00f6her <\/strong>als diejenigen, die bei anderen Formen von Konvektionsprozessen auftreten, die eine einzelne Phase umfassen.<\/p>\n

Dies liegt daran, dass selbst bei\u00a0turbulenter Str\u00f6mung<\/a>\u00a0eine stagnierende Fl\u00fcssigkeitsfilmschicht (laminare Unterschicht) vorhanden ist, die die Oberfl\u00e4che des W\u00e4rmetauschers isoliert.\u00a0Diese\u00a0stagnierende Fl\u00fcssigkeitsfilmschicht<\/strong>\u00a0spielt eine entscheidende Rolle f\u00fcr den konvektiven W\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizienten.\u00a0Es wird beobachtet, dass die Fl\u00fcssigkeit\u00a0an der Oberfl\u00e4che vollst\u00e4ndig zum Stillstand kommt<\/strong>\u00a0und eine Geschwindigkeit von Null relativ zur Oberfl\u00e4che annimmt.\u00a0Dieses Ph\u00e4nomen ist als rutschfester Zustand bekannt, und daher erfolgt\u00a0der<\/strong>\u00a0Energiefluss\u00a0an der Oberfl\u00e4che\u00a0<\/strong>ausschlie\u00dflich durch Leitung.\u00a0<\/strong>In den n\u00e4chsten Schichten treten jedoch sowohl Leitungs- als auch Diffusionsmassenbewegungen auf molekularer oder makroskopischer Ebene auf. Aufgrund der Massenbewegung ist die Energie\u00fcbertragungsrate h\u00f6her. Wie geschrieben wurde, Blasensieden<\/strong> an der Oberfl\u00e4che unterbricht diese stagnierende Schicht effektiv, und daher erh\u00f6ht Blasensieden<\/strong> die F\u00e4higkeit einer Oberfl\u00e4che,\u00a0W\u00e4rmeenergie<\/a>\u00a0auf Sch\u00fcttgut\u00a0zu \u00fcbertragen, erheblich\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Arten des Siedens<\/h2>\n

\"Poolsieden<\/a>Aus praktischer technischer Sicht\u00a0kann das\u00a0sieden<\/strong>\u00a0nach\u00a0mehreren Kriterien<\/strong> kategorisiert werden.<\/p>\n

Kategorisierung nach Durchflussregime:<\/strong><\/p>\n