7 Fragen zu Verdunstet

Eine große Eiche kann an einem warmen, sonnigen Tag zwischen 100 und 200 Litern Wasser durch Transpiration verlieren. Dieser Wert kann jedoch je nach Wetterbedingungen, Bodenfeuchtigkeit und Baumgröße variieren.

Benzin verdunstet leichter als Ethanol aufgrund seiner chemischen Struktur und der intermolekularen Kräfte. Benzin besteht hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen, die relativ schwache Van-der-Waals-Kräfte aufweisen. Diese schwachen Kräfte ermöglichen es den Molekülen, sich leichter von der Flüssigkeit in die Gasphase zu bewegen. Ethanol hingegen hat eine hydroxyl (-OH) Gruppe, die Wasserstoffbrückenbindungen mit anderen Ethanolmolekülen und sogar mit Wassermolekülen bilden kann. Diese Wasserstoffbrückenbindungen sind stärker als die Van-der-Waals-Kräfte in Benzin, was bedeutet, dass mehr Energie benötigt wird, um die Moleküle aus der Flüssigkeit zu lösen und sie in die Gasphase zu bringen. Daher verdunstet Benzin schneller als Ethanol.

Die Verdunstungsrate von Quecksilber bei Raumtemperatur (ca. 20 °C) und Normaldruck ist relativ gering, aber nicht zu vernachlässigen, da Quecksilber einen messbaren Dampfdruck besitzt. **Berechnung der Verdunstungsrate:** 1. **Dampfdruck von Quecksilber bei 20 °C:** Etwa 0,17 Pa (Pascal). 2. **Verdunstungsrate (theoretisch):** Die Verdunstungsrate \( J \) (in g/m²·s) kann mit folgender Formel abgeschätzt werden: \[ J = \frac{P \cdot M}{2\pi R T} \] wobei \( P \) = Dampfdruck (Pa) \( M \) = molare Masse von Hg (0,2006 kg/mol) \( R \) = Gaskonstante (8,314 J/(mol·K)) \( T \) = Temperatur in Kelvin (293 K für 20 °C) Setzt man die Werte ein: \[ J = \frac{0,17 \cdot 0,2006}{2\pi \cdot 8,314 \cdot 293} \] \[ J \approx 7,0 \times 10^{-7} \text{ kg/m}^2\text{/s} \] Das entspricht etwa 0,7 mg/m²·s. 3. **Umrechnung auf einen Tag:** \[ 0,7\,\text{mg/m}^2\text{/s} \times 86\,400\,\text{s} = 60,5\,\text{g/m}^2\text{/Tag} \] Das ist jedoch ein theoretischer Maximalwert (bei idealer Belüftung und ohne Sättigung der Luft). In der Praxis ist die Verdunstungsrate deutlich geringer, da die Luft über der Oberfläche schnell mit Quecksilberdampf gesättigt wird. **Praktische Werte aus der Literatur:** - Laut [BG RCI](https://www.bgrci.de/fileadmin/BGRCI/Arbeitsschutzthemen/Gefahrstoffe/Quecksilber/Quecksilber_und_quecksilberhaltige_Stoffe.pdf) und anderen Quellen liegt die reale Verdunstungsrate bei etwa **1–2 mg/m²·h** bei Raumtemperatur. - Das ergibt pro Tag: \[ 1,5\,\text{mg/m}^2\text{/h} \times 24\,\text{h} = 36\,\text{mg/m}^2\text{/Tag} \] **Fazit:** Bei Raumtemperatur und Normaldruck verdunsten von einem Quadratmeter Quecksilberoberfläche pro Tag etwa **30–40 mg** Quecksilber. Die genaue Menge hängt von Luftbewegung und anderen Umgebungsbedingungen ab.

Jährlich verdunsten aus der Nordsee etwa 400 bis 500 Millimeter Wasser pro Quadratmeter. Die Nordsee hat eine Fläche von rund 575.000 Quadratkilometern. Das ergibt eine jährliche Verdunstungsmenge von etwa 230 bis 290 Kubikkilometern Wasser. Zur Verdeutlichung: - 1 Kubikkilometer = 1 Milliarde Kubikmeter (1.000.000.000 m³) - 230 bis 290 Kubikkilometer entsprechen also 230 bis 290 Milliarden Kubikmetern Wasser pro Jahr. Diese Werte sind Durchschnittswerte und können je nach Wetterlage und Jahr leicht schwanken. Quellen für diese Angaben sind unter anderem das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) und wissenschaftliche Veröffentlichungen zur Hydrologie der Nordsee.

Der Anteil des Rheinwassers, das auf dem Weg in die Nordsee verdunstet, ist relativ gering. Schätzungen zufolge verdunsten etwa 5–10 % des gesamten Wassers, das der Rhein transportiert, bevor es die Nordsee erreicht. Der Großteil dieser Verdunstung findet im Einzugsgebiet des Rheins statt, also durch Verdunstung von Niederschlägen, Bodenfeuchte und aus den Oberflächengewässern (inklusive des Flusses selbst). Direkt aus dem Flusslauf des Rheins verdunstet nur ein sehr kleiner Teil des Wassers, da Flüsse im Vergleich zu Seen oder Feuchtgebieten eine relativ geringe Oberfläche im Verhältnis zum Durchfluss haben. Die meisten wissenschaftlichen Quellen gehen davon aus, dass weniger als 2 % des Rheinwassers direkt aus dem Flusslauf verdunsten, bevor es die Nordsee erreicht. Zusammengefasst: - Im gesamten Einzugsgebiet (inklusive Boden, Vegetation, Seen, Nebenflüsse): etwa 5–10 % Verdunstung - Direkt aus dem Rhein selbst: weniger als 2 % Quellen: - [Bundesanstalt für Gewässerkunde: Der Rhein – Daten und Fakten](https://www.bafg.de/DE/05_Wissen/03_Flussgebiete/01_Rhein/rhein_node.html) - [International Commission for the Hydrology of the Rhine Basin (CHR): Hydrological Atlas of the Rhine Basin](https://www.chr-khr.org/en/hydrological-atlas-rhine-basin)

Der Anteil des Rheinwassers, das nach dem Eintrag in die Nordsee dort wieder verdunstet, ist sehr gering. Die Nordsee ist ein großes, offenes Meer mit einem enormen Wasseraustausch durch Zuflüsse (wie den Rhein) und den Austausch mit dem Atlantik. Die Verdunstung betrifft das gesamte Wasser der Nordsee, nicht speziell das Rheinwasser. Schätzungen zufolge beträgt die jährliche Verdunstung der Nordsee etwa 400–500 mm pro Quadratmeter, was bei einer Fläche von ca. 575.000 km² etwa 230–290 km³ Wasser pro Jahr entspricht. Der Rhein führt im Mittel etwa 60 km³ Wasser pro Jahr in die Nordsee ab. Da sich das Rheinwasser nach dem Eintrag sehr schnell mit dem übrigen Nordseewasser vermischt und die Nordsee einen viel größeren Wasserkörper darstellt, lässt sich nicht exakt sagen, wie viel Prozent des Rheinwassers direkt verdunstet. Es handelt sich um einen sehr kleinen Bruchteil, da der Großteil des Rheinwassers mit dem Nordseewasser vermischt und mit den Meeresströmungen weitertransportiert wird. **Fazit:** Nur ein sehr kleiner Prozentsatz (deutlich unter 1 %) des vom Rhein in die Nordsee eingetragenen Wassers verdunstet dort wieder. Der überwiegende Teil wird mit den Meeresströmungen weiter in den Atlantik transportiert. Eine exakte Prozentzahl lässt sich aufgrund der schnellen Durchmischung und des großen Wasseraustauschs nicht angeben.

Das Phänomen, dass eine Pfütze nach 3 Stunden Sonnenschein verschwunden ist, nennt man Verdunstung.