Wasser

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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
Temperaturabhänige Kennwerte Wasser
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]