Dampfdruck <-> Temperatur

Diskutiere Dampfdruck <-> Temperatur im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Hallo Leute, bin auf der Suche nach einer Tabelle, aus der ich die Wasserdampfkessel -Temperatur bei einem bestimmten Druck ablesen kann, also...

  1. #1 graceland, 24.11.2006
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    Hallo Leute,

    bin auf der Suche nach einer Tabelle, aus der ich die Wasserdampfkessel -Temperatur bei einem bestimmten Druck ablesen kann, also z.B.
    1,1 bar = 125°C, 1,2 bar = 130°C usw.

    Hat denn jemand mal 'nen link zu so einer Tabelle?

    Gruß
    Ulli
     
  2. #2 mcblubb, 24.11.2006
    mcblubb

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    Hm - was Dir da weiterhilft findest Du unter dem Begriff "Dampftafel".

    Ob es Dir allerdings ohne Thermodynaikstudium tatsächlich weiterhilft, wage ich zu bezweifeln.

    Hilfreich ist i.a. folgendes Diagramm:

    http://www-itt.mach.uni-karlsruhe.de/materialien/T-s_diagramm.pdf

    Hilfreich ist auch der Link:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserdampf

    Leider liegen meine Thermodynamik Vorlesungen fast 20 Jahre zurück....

    Ich sollte mal meine alten AUfzeichnungen sichten. Bei Interesse kann ich Dir ein paar Hilfreiche Buchtitel raussuchen.

    Aber leider helfen Formeln, die an ideale Gase oder Flüssigkeiten angepasst sind hier nicht weiter.

    Gruß

    Gerd
     
  3. #3 Thjalfi, 24.11.2006
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  4. bamf

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    wenn im kessel der espressomaschine tatsächlich 120°C herrschen, dann stimmt entweder die tabelle nicht, oder die tatsache das der kessel auch luft beinhaltet wurde nicht berücksichtigt.

    ich vermute mal zweiteres... oder bin ich vollkommen auf dem holzweg? ;)
     
    dennis the menace gefällt das.
  5. #5 graceland, 24.11.2006
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    Danke, so ähnlich weit war ich auch schon gekommen, aber als 'Nicht-Mathematiker' bzw. '-Thermodynamiker' stehe ich den Formelsammlungen recht hilflos gegenüber.
    Scheint ja komplizierter zu sein als ich dachte, aber möglicherweise gibt es ja Tabellen, die näherungsweise den für uns interessanten Bereich zwischen 0,8 - 1,4 bar kleinteilig aufdröseln.

    Wobei ich schon an der 'Gerthsen'Tabelle meine Zweifel habe: 120° bei 1,985 bar? Ich dachte, im Kessel sind so ±135°C anzutreffen, aber dann nicht bei einem Druck >2,7bar.

    Wer weiß da mehr?

    Gruß
    Ulli
     
  6. #6 Thjalfi, 24.11.2006
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    Ich denke schon, dass die Werte aus dem Gerthsen verlässlich sind, nur lassen sie sich vielleicht nicht bedenkenlos auf den Kessel in einer Espressomaschine anwenden. Zum einen muss man bedenken, dass sich der Kessel bei Erwärmung ausdehnt, wodurch das Volumen zu- und der Druck abnimmt und zum anderen ist der Kessel sicher nicht hunderprozentig dicht, wodurch immer etwas Dampf entweichen kann und wiederum der Druck abnimmt.

    Die Werte sind außerdem nur für einige Temperaturen experimentell bestimmt, eine absolute Formel für den Dampfdruck wäre ziemlich kompliziert, aber man kann eine geeignete Funktion in kleinen Bereichen an die Dampfdruckkurve anlegen (weil die Natur bekanntlich keine Sprünge macht) und somit interpolieren, wenn man Werte zwischen den experimentell bestimmten Werten haben möchte, denn alle Dampfdrücke für tausendstel Abstufungen der Temperatur experimentell zu bestimmten wäre müßig. Mit der Anleitung hinter dem oben genannten Link sollte das möglich sein.

    Fazit: ja, es gibt verlässliche gibt Werte für den Dampfdruck von Wasser, allerdings stehen die Chancen meiner Meinung nach eher schlecht, dass du Werte findest, die genau auf deine Kessel passen, es sei denn jemand hat die für genau dein Maschinenmodell schonmal bestimmt.
     
  7. #7 Röstaroma, 24.11.2006
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    Entschuldigung, aber das ist völliger Quatsch. Seit wann beeinflußen Kessel physikalische Gesetze? :shock:

    Die angegebene Tabelle von Gerthsen ist korrekt, denn sie bezieht sich auf den Normaldruck. Wasser siedet bei 1,013 bar dem Normaldruck auf Meereshöhe bei 100 °C, bei verringertem Druck zB in großer Höhe wie auf der Zugspitze eben bei niedrieger Temperatur. Im Kessel herrscht dagegen Überdruck. Um den korrekten Druck für die Ablesung aus der Tabelle zu ermitteln ergibt sich dann:

    P(Tabelle) [bar] = P(Pressostat) [bar] + 1,013 bar

    Um es konkret zu machen, bei einer Einstellung auf 1.0 bar wäre der entsprechende Druck in der Tabelle 1.0 + 1,013 = 2,013 und entspräche damit etwas mehr als 120 C.

    Grüße

    Norbert
     
  8. #8 Thjalfi, 24.11.2006
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    Ähm, jedes physikalische Gesetz ist aber nur eine Näherung an die Realität, deshalb kann man mit einem physikalischen Gesetz die Realität auch nur begrenzt genau beschreiben. Wenn du denkst, dass du nur ein physikalisches Gesetz herzunehmen brauchst und dann irgendwas aus der Realität exakt berechnen kannst, bist du leider auf dem Holzweg.
     
  9. #9 Bubikopf, 24.11.2006
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    Hallo Thjalfi!
    Wenn Dein Kessel nicht 100% dicht ist und Druck entweicht, bitte reparieren.
    Wenn Dein Kessel sich nennenswert bei Erhitzung ausdehnen sollte, hoffentlich sprengt er dann nicht irgendwann mal das Gehäuse. :wink:
    Röstaroma hat natürlich recht, der Druck im Kessel ist ein Überdruck und muß zum herrschenden Luftdruck addiert werden, dann paßt es in etwa.
    Da Wasser und Wasserdampf erst bei sehr hohen Temperaturen die gleiche Dichte haben ( über 370°C glaube ich ), ist das Temperatur- Druckverhältniss auch noch vom Dampf-Wasserverhältniss abhängig ( Füllhöhe des Kessels 1/2 oder 2/3 ). Die Formeln der Thermodynamik sind da sehr komplex.
    Gruss Roger
     
  10. #10 graceland, 24.11.2006
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    aha, dann könnte eine Tabelle in etwa so aussehen?

    Kesseldruck (bar)
    0,8 = 116,4°C
    0,9 = 118,2°C
    1,0 = 120°C
    1,1 = 121,4°C
    1,2 = 122,9°C
    1,3 = 124,2°C
    1,4 = 125,7°C
    1,5 = 127,1°C

    mal eben auf dem Taschrechner und (falscher) Annahme linearer Druck/Temperaturentwicklung zwischen den Messpunkten der 'Gerthsen-Tabelle' gerechnet.

    Gruß
    Ulli
     
  11. #11 mcblubb, 24.11.2006
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    Hallo Uli,

    Du hast einen Umgebungsdruck in Deiner Küche von durchschnittlich 1,013 bar. Also wenn Du eine Kesseltemperatur von 116° (0,8 bar Druck)hättest und Du würdest den Dampfhahn öffnen, würde Deine Maschine Luft ansaugen.

    Im Kessel hat man ein 2 Phasensystem: nämlich Wasser und Dampf. Das kompliziert das ganze ein wenig :wink:

    Gruß

    Gerd
     
  12. #12 Monsooned_Bean, 24.11.2006
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    Der Dampfdruck ist zu verstehen als herrschender Druck bei Gleichgewicht von Verdampfung und Kondensation zwischen der gasförmigen und flüssigen Phase des Wassers. Sodass der für die Verdampfung verantwortliche Dampfdruck des flüssigen Wassers gleich dem Druck des gasförmigen Wassers ist.

    Dieses Gleichgewicht stellt sich entsprechend dem per Pressostat regulierten Solldruck ein, die Temperatur variiert dementsprechend. Richtig ist, dass der Pressostat den Druck im Kessel relativ zum Aussendruck misst, und dieser folglich wie geschehen dazuaddiert werden muss.

    Die 2 Phasen aber sind in den Werten durchaus berücksichtigt.
     
  13. #13 graceland, 24.11.2006
    graceland

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    Also, wenn das Kesseldruckmanometer 0,8 bar anzeigt beträgt die Temperatur im Kessel ca. 116°C und wenn dann der Dampfhahn geöffnet wird, sollte schon Dampf entweichen und nicht Luft angesaugt werden, oder?

    Soll heißen: Bei gleichem Druck ist die Wasserstandshöhe im Kessel ohne Einfluss auf die Temperatur?

    Gruß
    Ulli
     
  14. blu

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  15. #15 Dirk2/3, 24.11.2006
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    Es sollte nicht unerwähnt beleiben, das das Wasser im Kessel
    mit Kaltwasser gemischt wird bevor es aus dem Brühkopf läuft.

    Es ist also schwierig von der Kesseltemperatur auf die
    Brühtemperatur zu schliessen da das Mischverhältnis bekannt sein muss.

    Desweiteren ist der Füllstand im Kessel einflussnehmend auf die Brühtemperatur in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des Syphon.

    Gruß
     
  16. #16 Walter_, 25.11.2006
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    Von Brühtemperatur war auch noch nicht die Rede, oder?

    ----

    Wär das nicht schön, wenn sich Wasserdampf wie ein ideales Gas verhalten würde, dann täten wir uns gleich viel leichter, beim Rechnen... ;)

    Hier noch eine Tabelle:

    http://www.peter-junglas.de/fh/vorlesungen/thermodynamik2/html/table4.html

    Vorsicht, auch hier ist der Atmosphärendruck zu berücksichtigen...
     
  17. #17 DaleBCooper, 25.11.2006
    DaleBCooper

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    Achtung Verwirrungsgefahr: Hier gehts um Zweikreiser. Da kommt das Kesselwasser nur dann zum Brühkopf raus, wenn der Wärmetauscher ein Loch hat. Also hoffentlich nie 8)
     
  18. #18 koffeinschock, 25.11.2006
    koffeinschock

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    nicht wirklich - wie üblich werden hier tausend sachen durcheinander geworfen.
    drücke werden üblicherweise als relativdruck und absolutdruck angegeben.
    absolutdrücke gehen von 0 bei absolutem (na...schon erraten, warum das wohl die absolutdrücke sind? :mrgreen:) vakuum von 0 aus, relativdrücke gehen bei 0 vom athmosphärendruck aus.

    wenn wir annehmen, daß die athosphäre 1013mbar hat, dann ist das ein absoluter druck. das kesselmanometer zeigt, wenn der kessel kalt ist und athmosphärendruck hat, 0 an. hier entspricht das aber eben jenen 1013mbar!!!!
    das manometer zeigt also, um "veraltete" ausdrücke zu verwenden atü an (athmosphärischer überdruck), also athmosphärendruck + kesseldruck.
    so stimmt auch der auszug aus dem tabellenbuch, denn die jungs rechnen mit absolutwerten ;)

    wenn also das kesselmanometer 0,8bar anzeigt, wären es 0,8bar(g) oder 1,8bar(a) (g für gauge, a für absolute)

    edit: das nicht wirklich bezieht sich jetzt nicht auf die thermodynamischen begebenheiten von mehrphasigen systemen, sondern rein auf die drücke, bevor ich gesteinigt werde, daß hochkomplexe mathematische begebenheiten angeblich einfach wären :mrgreen:
     
  19. #19 Walter_, 25.11.2006
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    Ein paar von den ahnungslosen "G'studierten" arbeiten mit dem Konzept des Partialdrucks... :p ;)

    Damit kann man nämlich auch Mehrphasen- und -komponentensysteme einigermaßen gut beschreiben...
     
  20. #20 Bubikopf, 25.11.2006
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    Hallo
    Um alle Klarheiten zu beseitigen sollte das Board einen Forschungsauftrag unter den bei der Herstellung von Espresso üblichen Kautelen in Auftrag geben.
    Gruss Roger
     
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Dampfdruck <-> Temperatur

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