Grundlagen der Gasfeuchte Teil 1 (Sättigungsverhalten von Wasser in einem Trägergas)

Abstract

Zusammenfassung Wasser als wichtiger Bestandteil der Atmosphäre ist zusammen mit der Energie der Sonne hauptverantwortlich für die meisten Wettererscheinungen und wird oft qualitativ als ,,Feuchte” wahrgenommen. Es kann unter natürlichen Umgebungsbedingungen auf der Erde als einzige chemische Verbindung in allen drei Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig auftreten. Auch in Prozessgasen kann der Wasseranteil für das Gelingen eines Prozesses von Bedeutung sein. In diesem Fall tritt Feuchte auch in anderen Gasen als Luft auf. Für eine quantitative Beschreibung weg vom qualitativen Zugang ist es deshalb wichtig, möglichst genaue Daten für das thermodynamische Wechselspiel von Wasser in seinen drei natürlich vorkommenden Phasen im jeweiligen Matrixgas zu haben. Als erster Schritt wird das Sättigungsverhalten von Wasser in reiner Phase, d.h. bei Abwesenheit anderer Gase, untersucht und verschiedene theoretische Ansätze zur Beschreibung des Sättigungsverhaltens über Wasser und Eis skizziert. Schließlich werden Formeln hoher Genauigkeit zur Beschreibung des Sättigungsverhaltens sowie mathematisch einfachere Näherungsformeln angegeben. Anschließend wird das Sättigungsverhalten von Wasser in einem Matrixgas (bzw. Trägergas) beschrieben und Formeln für das Verhalten von Wasser im Matrixgas ,,trockene Luft” angegeben. Das Verhalten von Wasser in anderen Matrixgasen wie Methan, Erdgas, Kohlendioxid und Schwefelhexafluorid wird skizziert und weiterführende Literatur angegeben.