Verdunstung von Wasser

Wir stellen uns zunächst die Frage, wovon die Verdunstungsgeschwindigkeit des Wassers abhängen könnte. Unsere Alltagserfahrungen lassen uns vermuten, dass eine Abhängigkeit
A von der Temperatur
B von der Größe der Oberfläche und
C von der Luftbewegung über dieser Oberfläche
möglich wären.
Diese Vermutungen wollen wir in den folgenden Versuchen näher untersuchen.

Teil A: Abhängigkeit von der Temperatur:

Versuchsaufbau:

Für eine qualitative Messung benutzen wir vier Gefäße mit isolierenden Wänden und einen als Ventilator betriebenen Heizlüfter.

Versuchdurchführung:

Die vier Gefäße werden mit Wasser gefüllt und unterschiedlich stark erwärmt. Während der ca. 40 Min. Versuchsdauer sorgt das Gebläse dafür, dass der Sättigungsgrad über den verschieden temperierten Gefäßen annähernd gleich bleibt.

Versuchsergebnis:

Die Tabelle gibt die Temperaturen und die Wassermassen zu Beginn und am Ende des Versuchs an:

Schlußfolgerung:

Die Verdunstung des Wassers ist um so größer, je höher die Temperatur in den Gefäßen ist.

Quantitative Bestimmung im Schülerversuch

Für quantitative Untersuchungen halten wir die Temperatur in den Gefäßen annähernd konstant. Hierfür benutzen wir Tauchsieder, die wir je nach Bedarf von Hand ein- oder ausschalten. Da die Wärmequellen für Konvektionsströmung sorgen, kann auf Ventilatoren verzichtet werden.

Aufgabe - Schülerversuch in Gruppenarbeit:

Füllt das Gefäß zunächst mit Wasser. Heizt dann mit dem Tauchsieder das Wasser bis zur vereinbarten Solltemperatur
(Gruppe 1: ca. 30 °C, Gruppe 2: ca. 50 °C, Gruppe 3: ca. 70 °C, Gruppe 4: ca. 90 °C) auf.
Wiegt das Gefäß mit Wasserinhalt und startet anschließend die Uhr. Die Versuchsdauer beträgt 15 Minuten. Danach wird die verdunstete Wassermenge durch eine erneute Wägung bestimmt.

Versuchsergebnis:

Versuchsaufbau:

Versuchsdurchführung:

In einem Langzeitversuch stellen wir mit Leitungswasser gefüllte Bechergläser verschiedener Oberfläche auf.
Die Massendifferenz von einer Stunde bis zu der ein paar Tage später stattfindenden nächsten Stunde wird gemessen.

Versuchsergebnisse:

Teil C: Abhängigkeit von der Luftbewegung

Versuchsaufbau:

Versuchsdurchführung:

Wir stellen zwei gleiche wassergefüllte Bechergläser auf, in denen die gleiche Temperatur aufrecht erhalten wird. Dazu benutzen wir Tauchsieder, die wir je nach Bedarf von Hand ein- oder ausschalten. Das Wasser wird auf ca. 90 °C aufgeheizt.
Um den Einfluss des Windes auf die Verdunstungsgeschwindigkeit des Wassers zu untersuchen, richten wir auf eines der Bechergläser den Luftstrom eines Gebläses.
Die Versuchsdauer beträgt 10 Minuten. Die verdunstete Wassermenge wird im Versuch ermittelt und die gemessenen Werte werden in einer Tabelle dargestellt.

Versuchsergebnis: