Wenn man in der Thermodynamik weder Hitze noch Kälte kennt, muss man
wenigstens eine Einheit für die Wärmemenge haben. Das ist die Enthalpie h, die aber
auf eine bestimmte Temperatur bezogen ist. So ist die spezifische Enthalpie die in
einem Kilogramm eines Stoffes bei 0°C (273 K) enthaltene Wärme bzw.
thermodynamische Energie. Bei Wasser wird sie gleich Null gesetzt, ist also darüber
positiv und darunter negativ.
Im Bild oben ist die Temperatur abhängig von der spezifischen Enthalpie bei
Normaldruck aufgetragen. Die Temperatur steigt bis 100°C, wenn dem Wasser 417
kJ pro kg an Wärmeenergie zugeführt werden. Dann kommt die erwähnte Pause in
der Temperaturerhöhung, während der das Wasser verdampft. Es ist der Bereich
zwischen den beiden senkrechten Linien. Aus Wasser ist 'Nassdampf' geworden.
Wenn dann über 2.675 kJ/kg hinaus Energie zugeführt wird, steigt die Temperatur
weiter. Das Produkt nennt man 'Heißdampf'.
Übrigens, während bekanntlich ein Kilogramm Wasser 0,001 Kubikmeter Raum
einnimmt, sind das als Dampf ca. 1,7 Kubikmeter, also das 1.700-fache. Wollte man
Wasser durch einen absoluten Druck unter 1 bar bei Zimmertemperatur zum Sieden
bringen, wären dazu weniger als 0,025 bar nötig. Diese enorme Abzweigung von
Energie schon bei 20°C wollen wir unserem Verbrennungsmotor nicht zumuten.
Steigen Sie also auf einen 3000 Meter hohen Berg, so beträgt der Luftdruck dort nur
noch etwa 0,7 bar (700 hPa). Das bedeutet, Wasser siedet schon bei 90°C. Sieden
bedeutet, die Moleküle 'trommeln' nicht mehr nur gegen die imaginäre Wand zu einem
anderen Molekülverbund, sondern sie brechen aus, nehmen wie beim Wasserdampf
den 1700-fachen Raum ein, bei R134a immerhin noch das mehr als 30-fache. Man
kann ahnen, dass dazu eine extra Portion Energie nötig ist.

Hier haben wir ein Phasendiagramm des Wassers, wobei mit 'Phasen‘ die einzelnen
Aggregatzustände in diesem Fall des Wassers und deren Mischformen dargestellt
werden. Den Punkt, an dem die drei Kurven zusammen kommen, nennt man den
Tripelpunkt. Wir waren ihm eben schon sehr nahe, als wir mit dem absoluten Druck
nahe Null Wasser bei 20°C zum Sieden bringen wollten.
{Kurven als Phasengrenzlinien}
Hätten wir in dem Experiment einen noch geringeren Druck erzeugt, wäre aus dem
Wasser (Feld Mitte oben) schon bei ganz geringen Temperaturänderungen um die
0°C entweder Dampf (Feld rechts unten) oder Eis (Feld ganz links) geworden. Die
gestrichelte Linie beschreibt den Fortgang der Kurve von Null bis zum Tripelpunkt bei
allen anderen Stoffen außer Wasser. Z.B. bei Kältemittel, freilich mit anderen
Zahlenwerten an den Achsen.
{Den Punkt 221 bar/374°C -> 'Kritischer Punkt'.}
Links von der unteren linken Kurve haben wir also Eis, rechts Dampf. Entlang der
Kurve kann also (bei diesem ungeheuer niedrigen Druck) beides vorliegen. Links von
der Kurve jenseits des Tripelpunktes liegt Eis, rechts Wasser vor. Unterhalb der Kurve
zwischen Tripel und kritischem Punkt ist wieder Dampf, oberhalb Wasser. Entlang der
Phasengrenzlinien sind beide Zustände möglich. Das hört mit dem kritischen Punkt
auf.

Gesättigter Dampf = ohne Wasseranteile bei Siedetemperatur
Überhitzter Dampf = ohne Wasseranteile höher als Siedetemperatur
Jenseits des kritschen Punktes haben sich die Moleküle in jedem Fall aus dem
Molekülverband gelöst. Den durch die Kurve abgebildeten Stoff gibt es dann nur noch
in Dampfform.
Ein schönes Beispiel für die Kühlwirkung von Kondensation ist der F1-Sport. Muss
dort der Rennwagen eine gewisse Zeit mit laufendem Motor stehen wie z.B. beim
Start, packen die Mechaniker Trockeneis vor den/die Kühler, um deren Kühlwirkung
zu erhöhen. Beim Rennen ist die groß genug, aber nicht im Stand ohne Fahrtwind.