Wasser
Wasser ist eine chemische Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff (H2O). In fester Form wird es als Eis bezeichnet, in gasförmiger Form als Wasserdampf.
Eigenschaften von Wasser
- molare Masse M = 0,01801528 kg/mol
- höchste spezifische Wärmekapazität bei 20°C c = 75 J/(mol K) = 4182 J/(kg K)
- typische Speicherkapazität (Warmwasserspeicher)
Speicherkapazität [kWh] = 1,163 [Wh/(kg K) - Wasser] * Volumen [kg bzw. l] * Δθ
1,163 Wh/(kgK) * 3600 = 4187 J/(kgK) = 4,187 kJ/(kgK) - spez. Verdampfungsenthalpie
bei 20°C => 44,2 kJ/mol = 2453 kJ/kg = 681,4 Wh/kg
bei 100 °C => 40,8 kJ/mol = 2257 kJ/kg = 626,9 Wh/kg - Schmelzenthaplie
6,01 kJ/mol = 333,5 kJ/kg = 92,6 Wh/kg - Wärmeleitfähigkeit bei 20°C: 0,6 W/(mK)
- Siedepunkt 99,9743 °C (ITS-90) bei 101.325 Pa
| Temperatur θ [°C] |
Sättigungsdruck psat [Pa] |
spez. Volumen v [m³/kg] |
spez. Enthalpie h [kJ/kg] |
spez. Wärmekapazität cp [J/(kgK)] |
Wärmeleitfähigkeit λ [W/(mK)] |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 °C | 610,8 | 1,0002E-3 | 0,06 | Eis 2.060 Wasser 4.228 |
0,5610 |
| 5 °C | 872,5 | 1,0000E-3 | 21,1 | 4.200 | 0,5706 |
| 10 °C | 1.227 | 1,0003E-3 | 42,1 | 4.188 | 0,5800 |
| 15 °C | 1.705 | 1,0009E-3 | 63,0 | 4.184 | 0,5894 |
| 20 °C | 2.337 | 1,0018E-3 | 83,0 | 4.183 | 0,5984 |
| 25 °C | 3.166 | 1,0029E-3 | 104,8 | 4.183 | 0,6072 |
| 30 °C | 4.242 | 1,0044E-3 | 125,8 | 4.183 | 0,6155 |
| 40 °C | 7.376 | 1,0079E-3 | 167,6 | 4.182 | 0,6306 |
| 50 °C | 12.335 | 1,0121E-3 | 209,4 | 4.181 | 0,6436 |
| 60 °C | 19.920 | 1,0171E-3 | 251,2 | 4.183 | 0,6544 |
| 70 °C | 31.160 | 1,0227E-3 | 293,1 | 4.187 | 0,6631 |
| 80 °C | 47.360 | 1,0290E-3 | 335,0 | 4.194 | 0,6700 |
| 90 °C | 70.120 | 1,0359E-3 | 377,0 | 4.204 | 0,6753 |
| 99,63 °C | 101.325 | 1,0431E-3 1,6943 |
417,5 2675 |
4.217 2.043 |
0,6790 0,2505 |
Die Enthalpie bezieht sich in der Regel auf den Trippelpunkt von Wasser (0,01°C | 611 Pa): h = 0 J/kg
Der Sättigungsdampfdruck kann vereinfacht über die Magnus-Formel (wikipedia:de:Sättigungsdampfdruck#Magnus-Formel) berechnet werden. Für bauphysikalische Berechnungen wird meist die vereinfachte Approximationsgleichung aus DIN 4108-3 [2018-10] verwendet:
- [math]\displaystyle{ p_{sat} = 610,5 \cdot exp \left( \frac{17,269 \cdot \theta}{237,3 + \theta} \right) }[/math] für θ ≥ 0°C
- [math]\displaystyle{ p_{sat} = 610,5 \cdot exp \left( \frac{21,875 \cdot \theta}{265,5 + \theta} \right) }[/math] für θ < 0°C
Quellen: Recknagel S.142 ff. und https://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_Stoffdaten_Wasser
Eigenschaften Wasserdampf
Die Enthalpie bezieht sich in der Regel auf den Trippelpunkt von Wasser (0,01°C | 611 Pa): h = 0 J/kg
Überschlagsrechnung Enthalpie für Wasserdampf:
- [math]\displaystyle{ h = h_0 + c_v \cdot \theta = 2502 kJ/kg + 1,86 kJ/(kg K) \cdot \theta }[/math]
