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Taupunkt

Der Taupunkt kann direkt als Maß für die Feuchtigkeit eines Gases genutzt werden. Dies bedeutet, der Feuchtegehalt drückt aus, dass es sich um ein Gemisch aus dem eigentlichen Gas (oder Gasgemisch) und Wasserdampf handelt. Ist der Feuchtegehalt sehr gering, also der Wasseranteil sehr klein, werden meist ppm (parts per million [10-6]) angegeben.

Für ein ungesättigtes feuchtes Gas gilt das Daltonsche Gesetz:

p = pGas + pWD

pWD : Teildruck des Wasserdampfes (auch Partialdruck genannt)

pGas : Teildruck des trockenen Gases (auch Partialdruck genannt)

Die relative Feuchte φ drückt die im feuchten Gas enthaltene Wasserdampfmenge aus.

Wasserdampfsättigung

pWD : In der feuchten Luft enthaltener Wasserdampfanteil

pSättigung : Bei Sättigung vorhandener Teildruck des Wasserdampfesl bei gleicher Temperatur

Die absolute Feuchtigkeit ergibt sich zu:

Absolute Feuchtigkeit oder im Sättigungszustand Absolute Feuchtigkeit, Sättigungszustand

ρWD und ρSättigung sind die auf den Teildruck bezogenen Dichten des Wasserdampfes.

Weiterhin läßt sich schreiben: Relative Feuchte

Bei φ=1 ist das feuchte Gas gesättigt.

Die gesamte Masse des feuchten Gases kann über die Gleichung

mtotal = mGas + mWD berechnet werden. Weiterhin gilt:

Dichte des feuchten Gases

Masse des Wasserdampfes

mWD : Masse des Wasserdampfes [kg]

φ : Relative Feuchte

ρ : Dichte [kg/m3]

RWD, RGas : Meint Ri, spezielle Gaskonstante des Gases und des Wasserdampfes [J/kgK]

V : Volumen [m3]

p : Druck [N/m2]

T : Absolute Temperatur [K]

Der Feuchtegehalt wird berechnet:

Feuchtegehalt x

mit RWD : Entspricht Ri, spezielle Gaskonstante von Wasserdampf = 461,5 [J/kgK]

Einige spezielle Gaskonstanten finden Sie hier:

Gas Spezielle Gaskonstante Ri in [J/kgK]
Ammoniak, NH3 208,1
Argon, Ar 208,1
Ethan, C2H6 276,5
Helium, He 2077,2
Kohlendioxid, CO2 189,0
Methan, CH4 518,7
Sauerstoff, O2 259,8
Stickstoff, N2 296,9
Wasserstoff, H2 4124,9
Luft 287,2
Wasserdampf 465,1

In der Literatur wird auch auf die Gleichung von Clausisus-Clapeyron verwiesen. Diese Gleichung ist jedoch mit mehr oder weniger großen Ungenauigkeiten behaftet.

Für Wasser und Eis müssen unterschiedliche Gleichungen verwendet werden. Eine Dampfdrucktabelle für Wasser und Eis können Sie über den Button unterhalb aufrufen.

Gleichung zur Berechnung des Wasserdampfdruckes -100°C bis +100°C

 

Mit:

t : Temperatur [°C]

pSättigung : Sättigungs Dampfdruck des Wasserdampfes [bar]

Alternativ biete sich auch die logarithmischen Dampfdruck-Reihengleichung an.

 

 

 

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