Ich habe mich eine Weile darüber gewundert, aber alles, was ich lese, ist im Allgemeinen nur: „Warme / heiße Luft hat eine höhere Energie. Wenn sie also auf die Oberfläche einer Flüssigkeit trifft, hat sie eine höhere Wahrscheinlichkeit, Energie zu übertragen, was dazu führt, dass Wassermoleküle die Flüssigkeit verlassen flüssig".
Obwohl es Sinn macht, glaube ich nicht, dass das wirklich ein Grund ist. Es beschreibt nur den Phasenübergang selbst, erklärt aber nicht, warum heiße Luft mehr Wasser enthalten kann als kalte Luft. Einfach gesagt: Etwas loszulassen bedeutet nicht, dass man es eindämmen kann (?!).
Es geht um das Wasser, nicht um die Luft. Wasser und andere Substanzen haben einen "Dampfdruck": ein Druck, bei dem Moleküle, die die Oberfläche verlassen, in einem dynamischen Gleichgewicht mit Dampfmolekülen stehen, die sich wieder an der Oberfläche anlagern. Zieht man über flüssigem Wasser ein Vakuum, wird das Vakuum wieder mit Wassermolekülen aufgefüllt, bis der Dampfdruck erreicht ist. Der Gleichgewichtsdampfdruck hängt von der Temperatur an der Grenze der Flüssigkeit ab.
Festes Wasser hat auch einen Dampfdruck ungleich Null; Dies ist der Grund für die "Sublimation" und auch der Grund, warum altes Eis in Ihrem Gefrierschrank eine andere Textur hat als frisches Eis.
Zum Sieden kommt es, wenn der Dampfdruck den Druck im Inneren der Flüssigkeit übersteigt: Dann ist es energetisch günstig, Blasen zu bilden.
Es ist nicht nur Wasser: Moleküle am Rand einer gebundenen Phase (fest oder flüssig) haben eine von Null verschiedene, temperaturabhängige Chance, von der Oberfläche eines beliebigen Materials zu entkommen. Die flüchtigen Metalle Cäsium und Rubidium haben besonders hohe Drücke und können in einem bescheidenen Ofen Gase mit interessanten optischen Eigenschaften erzeugen. Flüssiges Quecksilber wird häufig als Barriere in Vakuumsystemen verwendet, da sein Dampfdruck besonders niedrig, aber nicht Null ist.
Es ist einfacher, sich dies in Bezug auf molekulare Bewegungen vorzustellen. Wenn die Luft wärmer ist, erwärmt sie die Oberflächentemperatur einer Flüssigkeit, mit der sie in Kontakt ist. Dadurch wird die thermische Energie der Moleküle in der Flüssigkeit erhöht, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Molekül genug Energie hat, um die Flüssigkeit zu verlassen und sich dem Dampf anzuschließen.
Mir ist nicht klar, warum Sie denken, dass Luft das Wasser "enthält"? Das tut es nicht. Es erwärmt nur die Oberfläche, um die Verdunstung zu ermöglichen. Dampf wird nicht "eingeschlossen" (außer durch ein Gefäß). Es besteht aus jenen Molekülen, die der Eindämmung entkommen sind. Der Dampfdruck ist der Partialdruck des Dampfes in der Luft und wird (zumindest in erster Näherung) nicht durch den Luftdruck verändert.
Claudia Saspinsky
Ben