Sieden und Verdampfung

Jedes Atom in einer Flüssigkeit wird von seinen Nachbarn festgehalten. Um die Flüssigkeit zu verlassen, braucht es genug kinetische Energie, um dieser Anziehung zu entkommen. Bei jeder Temperatur entkommen einige schnelle Atome von der Oberfläche – das ist die Verdampfung. In einer Flüssigkeit als Ganzes tritt Sieden auf, wenn ihr Dampfdruck den Umgebungsdruck erreicht und Dampfblasen in der gesamten Flüssigkeit wachsen können. Dieses kleine Modell misst den Übergang von einem Flüssigkeitscluster zu verteilt gasförmigen Teilchen; es bildet keine Siedeblasen in einer Flüssigkeit als Ganzes ab.

Beobachte die Heizkurve: Wenn die Flüssigkeit gasförmig wird, steigt die potenzielle Energie pro Atom, obwohl der Thermostat die Temperatur hält. Diese Energie wird dafür verwendet, die Atome auseinanderzuziehen, nicht dafür, sie schneller zu machen. Das zeigt die mikroskopischen Energiekosten hinter der latenten Verdampfungswärme; die latente Wärme bei konstantem Druck umfasst außerdem die Expansionsarbeit.