In Technik und Naturwissenschaft ist Wasserdampf die Bezeichnung für Wasser im gasförmigen Aggregatzustand. Dieser ist unsichtbar wie Luft, wird aber nicht als Wassergas bezeichnet, da dieser Begriff eine andere Bedeutung hat.
Bei einem normalen Umgebungsdruck von 1,013 bar (101,325 kPa) siedet Wasser bei 100 °C. Wird dem verbliebenen Wasser darüber hinaus Energie ( Wärme ) zugeführt, verdampft es, ohne dass es zu einem weiteren Temperaturanstieg kommt. Aus 1 Liter (entsprechend 1 kg) Wasser entstehen 1673 Liter Wasserdampf (unter Normalbedingungen), wofür eine Energiezufuhr von 2257 kJ benötigt wird.
Die zugeführte Energie erhöht die innere Energie des Dampfes um 2088 kJ und leistet gegenüber dem Umgebungsdruck eine Volumenänderungsarbeit W.
W
=
p
⋅
Δ
V
=
101,325
k
P
a
⋅
1,672
m
3
=
169
,
41
k
N
m
=
169
,
41
k
J
{\displaystyle {\begin{aligned}W=p\cdot \Delta V&=101{,}325\,\mathrm {kPa} \cdot 1{,}672\,\mathrm {m} ^{3}\\&={169{,}41\,\mathrm {kNm} }={169{,}41\,\mathrm {kJ} }\end{aligned}}}
Beide Beiträge addiert ergeben die Verdampfungsenthalpie H, die sich in einem Enthalpie-Entropie- Diagramm (h-s- Diagramm ) in Form einer Differenz auf der y-Achse als spezifische Größe ablesen lässt. Das hier abgebildete T-s- Diagramm stellt die für die Verdampfung (bei 100 °C) notwendige Wärme in Form der gepunkteten blauen Fläche dar.
Ebenso lässt sich dabei der Zuwachs an Verdampfungsentropie
Δ
S
{\displaystyle \Delta S}
(Delta S) ermitteln:
Q
H
{\displaystyle Q_{H}}
= Verdampfungswärme oder Verdampfungsenthalpie
T
{\displaystyle T}
= Siedetemperatur in K
Δ
S
=
Q
H
T
=
2257
k
J
373
,
15
K
=
6,048
5
k
J
K
{\displaystyle {\begin{aligned}\Delta S&={\frac {Q_{H}}{T}}\\&={\frac {2257\,\mathrm {kJ} }{373{,}15\,\mathrm {K} }}=6{,}0485\;\mathrm {\frac {kJ}{K}} \end{aligned}}}
Wie aus dem Phasendiagramm entnommen wird, siedet Wasser bei einem Luftdruck von 0,4 bar schon bei etwa 75 °C (so etwa auf dem Mount Everest ). Die aufzuwendende Verdampfungswärme ist entsprechend größer, ebenso die Volumenzunahme des Dampfes.
