Kondensationsprozesses

Der Kondensationsprozess beschreibt den Phasenübergang von Gas zu Flüssigkeit. Er tritt auf, wenn gasförmige Komponenten durch Abkühlung oder Druckerhöhung unter den Sättigungszustand geraten, sodass sich Dampf zu Flüssigkeit niederschlägt. Kondensation ist das Gegenstück zur Verdampfung.

Der Prozess läuft durch Nucleation (Kernbildung) und anschließendes Wachsen der Tropfen. Homogene Nukleation setzt keinen Träger voraus, während heterogene Nukleation auf vorhandene Oberflächen oder Aerosole zurückgreift. In der Atmosphäre dienen Wolken- und Aerosolpartikel als Kondensationskerne.

Thermodynamisch wird die Kondensation durch das Gleichgewicht zwischen dem Sättigungsdampfdruck p_sat und dem Partialdruck des Dampfes bestimmt. Bei p_v > p_sat kühlt sich das System so lange ab, bis p_v = p_sat. Die Freisetzung latenter Wärme treibt den Prozess voran.

Die Geschwindigkeit der Kondensation hängt von Temperatur, Druck, Wärmeaustausch und der Verfügbarkeit von Kondensationskernen ab. Je größer der Überdruck oder die Unterkühlung, desto schneller die Tropfenbildung. In der Technik erfolgt Kondensation häufig in Kondensatoren von Kühl- und Klimatechnik, sowie in der Gasaufbereitung.

In der Meteorologie ist Kondensation wesentlich für Wolken-, Tau-, Mist- und Nebelbildung. In der Industrie dient sie der Trennung von Komponenten aus Gasströmen, z. B. in Dampfkondensation oder der Destillation. Kondensation beeinflusst auch Klima- und Umweltprozesse durch Wolkenbildung und Feuchtetransport.

Zusammengefasst ist Kondensation ein fundamentaler, breit eingesetzter Prozess, der durch Temperatur- und Druckänderungen gesteuert wird und auf Nukleation sowie Wärmeübertragung beruht.