Verdampfungswärme

Verdampfungswärme, auch Verdampfungsenthalpie ΔHvap, bezeichnet die zum Umwandeln einer gegebenen Stoffmenge von Flüssigkeit in Dampf bei konstantem Druck erforderliche Wärme. Sie wird meist molar angegeben (J/mol oder kJ/mol) oder als spezifische Verdampfungswärme pro Kilogramm (kJ/kg). Die Verdampfungswärme spiegelt die Stärke der intermolekularen Kräfte in der Flüssigkeit wider: Je größer sie, desto mehr Energie ist nötig, um Moleküle in den gasförmigen Zustand zu überführen.

Sie ist temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur ab; mit dem Annähern an den kritischen Punkt sinkt sie schließlich gegen null. Oft wird ΔHvap am Siedepunkt definiert (unter dem jeweiligen Druck). Für Wasser beträgt die Verdampfungswärme bei 100 °C ca. 40,65 kJ/mol (etwa 2257 kJ/kg). Für andere Substanzen variiert sie stark.

Die Verdampfungswärme lässt sich mit experimentellen Messungen bestimmen, etwa durch Kalorimetrie oder aus Dampfdruckmessungen mittels der Clausius-Clapeyron-Gleichung, wobei bei grober Annahme der Temperaturabhängigkeit ein integrierter Ausdruck verwendet wird. Anwendungen finden sich vor allem in der Verfahrenstechnik: Distillation, Dampferzeugung, Trocknung, Wärmetauschberechnungen und Design chemischer Prozesse, bei denen Phasenwechsel eine zentrale Rolle spielt.