Warum kocht Wasser im Wasserbarometer nicht?

Ich habe gelesen, dass der Druck in einem Wasserbarometer am oberen Rand der Wassersäule etwa 0,5 psi beträgt und Wasser bei so niedrigem Druck bei etwa ~26 ° C (Raumtemperatur) kochen sollte. [1] [2]

Wasserbarometer
(Quelle: thermospokenhere.com )

Wie kommt es, dass das Wasser in der Säule nahe der Oberfläche nicht kocht?

Antworten (2)

Ich glaube, dass Sie oben den Sättigungsdampfdruck von Wasser finden.
http://en.wikipedia.org/wiki/Vapour_pressure_of_water (80 F ~ 27 C Dampfdruck von etwa 27 mmHg oder 27 mm/760 mm * 14,7 = 0,52 psi .. nicht schlecht.

Nehmen Sie hier eine intuitive Vermutung an:

Der Druck über der Wassersäule ist zwar sehr gering, Wassermoleküle an der Oberfläche können zwar entweichen – werden aber auch durch die Oberflächenspannung des Wassers zurückgehalten (ist Ihr Meniskus konkav oder konvex?). Hier herrscht ein Gleichgewicht, und die Temperatur ist so niedrig, dass das Wasser nicht auf einmal verkocht. Bei Raumtemperatur kann ein Wasserbarometer also „ziemlich gut“ funktionieren – für eine Weile. Schließlich füllt sich der Hohlraum mit Wasserdampf und die Wassersäule sinkt (wenn der Druck im Hohlraum steigt). Schließlich erhalten Sie ein Gleichgewicht, bei dem der Wasserdampf über der Säule für die gegebene Temperatur die Sättigung erreicht.

Der Restdruck von 0,5 psi ist genau das, was Sie erwarten: Es ist der Sättigungspunkt für Wasser bei 26 ° C, also der Punkt, an dem Wasserdampf so schnell wieder in die Flüssigkeit eintritt, wie er entweicht.

Ich schließe daraus, dass Sie die Raumtemperatur kennen müssen, um die Druckanzeige des Barometers entsprechend zu korrigieren - sowohl für die Dichte des Wassers als auch, was noch wichtiger ist, um den Dampfdruck im Hohlraum zu kompensieren.