So wird aus Wasser Dampf

Wasser muss bis es kocht, normalerweise bei 100 Grad Celsius, abhängig von Höhenlage und Umgebungsluftdruck, erhitzt werden. Die dazu erforderliche Energiemenge entspricht bei 1 g Wasser rund 4,2 Joule um es um 1 Grad Celsius zu erwärmen. Um 1 g Wasser zu verdampfen ist allerdings ungleich mehr Energie, nämlich ganze 2.257 Joule notwendig. Dieser hohe Energiebedarf wird durch die Volumenzunahme des Wasserdampfs gegenüber des Wassers begründet.

Ein Liter Wasser in flüssigem Zustand verdampft zu 1.673 Liter Dampf. Wenn sich dieser Dampf nun in einem geschlossenen Gefäß, wie einem Kessel befindet, so kann sich der Druck so weit aufbauen, dass der Kessel sogar explodieren kann.

Mit diesem entstehenden Überdruck kann man einen Kolben betreiben, der wiederum mechanische Arbeit verrichten kann. Dies ist das grundlegende Prinzip einer jeden Dampfmaschine.

Wenn der Dampf wieder abkühlt, kondensiert er wieder zu Wasser in der ursprünglichen Menge, das Volumen und der Druck sinken ebenfalls wieder.