Warum entsteht Dampf, wenn ich heiß dusche?

Wasser und andere Flüssigkeiten haben auch bei Temperaturen weit unter ihrem Siedepunkt einen Dampfpartialdruck . Am Siedepunkt wird dieser Dampfdruck gleich dem atmosphärischen Druck und die Verdunstung manifestiert sich als Dampfblasen, die den Großteil der Flüssigkeit verlassen, ein Phänomen, das als Sieden bekannt ist .

Selbst bei Raumtemperatur verdunstet aufgrund des relativ niedrigen Dampfdrucks bei dieser Temperatur nach einiger Zeit eine Tasse Wasser. Duschwasser, sagen wir mal grob an$50\:\mathrm{C}$, hat bereits einen viel höheren Dampfdruck, sodass beim Duschen ziemlich viel Wasserdampf entsteht, der dann in der kälteren Umgebungsluft zu einem weißen Nebel kondensiert.

Sogar darunter$0\:\mathrm{C}$Wasser hat einen begrenzten Dampfdruck: siehe das industriell genutzte Verfahren der Gefriertrocknung .

Sie werden sehen, wie Wasser zu „Dampfwolken“ kondensiert, wenn die relative Feuchtigkeit des Dampfes 100 % übersteigt (und die Möglichkeit einer Keimbildung besteht).

Um also Dampf in Ihrer Dusche zu sehen, brauchen Sie zwei Dinge:

1. Ein Bereich, in dem Wasserdampf mit hohem Dampfdruck entstehen kann
2. Ein kühlerer Bereich, in dem dieser Wasserdampf den Sättigungsdampfdruck von Wasser überschreitet.

Es gibt eine Kurve des gesättigten Dampfdrucks als Funktion der Temperatur - ich habe die Details dieser Kurve in dieser früheren Antwort angegeben , aus der ich das Diagramm reproduziere:

Wie Sie sehen können, beträgt der Sättigungsdampfdruck bei 40 Grad C (heiß, aber nicht kochend heiß) etwa 7 kPa; bei 20 Grad C (der Temperatur der Luft in der Nähe Ihrer Dusche) sind es nur 2,3 kPa. Das bedeutet, dass der Dampf, der aus dem heißen Wasser Ihrer Dusche in die kühlere Luft gelangt, übersättigt ist und kondensieren muss. Die kondensierten Wassertröpfchen streuen das Licht, was den Anschein von Dampfwolken erweckt.