Verdunstungsversuch (Wasser)

Lernwerkstatt

Grundidee｜ Der Einfluss der Gefäßweite｜ Der Einfluss der Raumtemperatur｜ Allgemeine Beschreibung｜ Versuch III (2025)｜ Daten｜ Versuch II (2025)｜ Aufbau｜ Daten｜ Versuch I (2019)｜ Daten｜ Staubeintrag｜ Fußnoten

Grundidee

Wie schnell verdunstet Wasser aus einen oben offenen Gefäß bei Raumtemperatur? Erste Versuche deuten etwa 1 bis 2 mm Verlust an Höhe pro Tag an. Neben der Temperatur scheint auch - zumindest bei kleinen Gefäßen - die Gefäßweite zu haben.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Ein Messzylinder war mit ursprünglich 250 ml Leitungswasser aufgefüllt. Das Wasser verdunstet langsam bei Raumtemperatur. Die Höhe der Wassersäule nimmt hier deutlich langsamer ab als bei ähnlichen Versuchen mit weiter geöffnete Gefäßen, etwa Messbechern. Der Innendurchmesser des Gefäßes lag bei 3,5 Zentimetern.☛

Der Einfluss der Gefäßweite

Erste Versuche deuten an, dass der Durchmesser, die Gefäßweite, des oben offenen Gefäßes einen großen Einfluss auf die Verdunstungsrate hat:

Glasgefäß, 35 mm Durchmesser, 19 °C Raumtemperatur: um die 0,3 mm/d ⌛

Glasgefäß, 47 mm Durchmesser, 17 °C Raumtemperatur: etwas 1,0 mm/d ✓

Glasgefäß, 90 mm Durchmesser, 23 °C Raumtemperatur: etwas 1,3 mm/d ✓

Es ist aber noch unklar, wie stark die hohe Rate von etwa 1,3 mm/d beim breitesten Gefäß mit 9 cm Duchmesser auf die große Gefäßweite (9 cm) oder auf die vergleichsweise hohe Raumtemperatur (immer über 22 °C) zurückzuführen ist.

Dass die Gefäßweite bei zumindest kleinen Durchmesser eine vielleicht wichtige Rolle spielt, wird durch folgenden Gedanken gestützt: über der Oberfläche des Wassers ensteht eine Dampfschicht aus Wassergas.^[3] Diese Dampfschichte wirkt dann sozusagen als Sperre für die weitere Verdunstung des Wassers darunter. Und bei schmalen hohen Gefäßen kann diese Dampfschicht schlechter in die Umgebung entweichen als bei breiten flachen Gefäßen.

Der Einfluss der Raumtemperatur

Beim Versuch II im Jahr 2025 wurde Wasser in einem Glasbecher mit 9 cm Gefäßweite verdunstet. Wasserstand und Raumtemperatur wurden tagesweise notiert. Betrachtet man die Verdunstungen zwischen wenigen aufeinanderfolgenden Tagen, so wurden bei hoher Temperatur (etwa 25 °C) Raten von etwa 1,5 mm/d erreicht, bei geringeren Temperaturen (22 °C) nur etwa 1 mm/d.

Allgemeine Beschreibung

Man nimmt ein oben offenes, durchsichtiges und im einfachsten Fall zylinderförmiges Gefäß. Ideal sind zum Beispiel Teegläser, Bechergläser aus dem Laborbedarf oder auch Reagengläser oder Petrischalen. Gemessen wird die Höhe der Wassersäule in dem Gefäß. Alternativ kann als Proxy-Variable^[4] auch das Gesamtgewicht von Gefäß und Flüssigkeit oder eine über eine Skala angezeigte Menge in Millilitern gemessen werden, woraus man anschließend eine Höhe berechnen kann.

Versuch III (2025)

Das Gefäß war hier ein Messzylinder bis zur obersten Marke bei 250 ml (Milliliter). Darüber stand der Glaszylinder noch gut 7 cm bis zum Ausguss über. Der Innendurchmesser lag bei etwa 3,5 cm (Zentimeter). Das Wasser wurde am 4. Oktober 2025 bis zur Strichmarke bei 250 ml aufgefüllt. Abgelesen wird am unteren Rand des Meniskus.^[1] Die Markierungen von 30 ml bis 250 ml lagen 216 Millimeter voneinander entfernt. Damit hat man etwa 0,98 Millimeter pro Milliliter in der Ableseskala. Man kann also im Rahmen der hier möglichen Genauigkeiten davon ausgehen, dass ein Milliliter einem Höhenunterschied von rund einem Millimeter entspricht.

Daten

Spalte 1: Hochlaufende Nummer des Versuchstages

Spalte 2: Datum der Messung im Klartext

Spalte 3: Abgelesenes Volumen in ml

Spalte 4: Raumtemperatur

001 | 4. Oktober 2025 | 250 ml | 18 °C

002 | 5. Oktober 2025 | keine Messung

003 | 6. Oktober 2025 | 250 ml 18 °C

004 | 7. Oktober 2025 | 250 ml | 19 °C

005 | 8. Oktober 2025 | 250 ml | 20 °C

006 | 9. Oktober 2025 | 249 ml | 20 °C

007 | 10. Oktober 2025 | 249 ml | 20 °C

008 | 11. Oktober 2025 | keine Messung

009 | 12. Oktober 2025 | keine Messung

010 | 13. Oktober 2025 | keine Messung

011 | 14. Oktober 2025 | keine Messung

012 | 15. Oktober 2025 | keine Messung

013 | 16. Oktober 2025 | keine Messung

014 | 17. Oktober 2025 | keine Messung

015 | 18. Oktober 2025 | 246 ml | 18 °C

016 | 19. Oktober 2025 | keine Messung

017 | 20. Oktober 2025 | keine Messung

018 | 21. Oktober 2025 | keine Messung

019 | 22. Oktober 2025 | keine Messung

020 | 23. Oktober 2025 | keine Messung

021 | 24. Oktober 2025 | 244 ml | 17 °C

022 | 25. Oktober 2025 | keine Messung

023 | 26. Oktober 2025 | keine Messung

024 | 27. Oktober 2025 | 242 ml | 18 °C

025 | 28. Oktober 2025 | keine Messung

026 | 29. Oktober 2025 | keine Messung

027 | 30. Oktober 2025 | 242 ml | 20 °C

028 | 31. Oktober 2025 | 241 ml | 20 °C

029 | 01. November 2025 | keine Messung

030 | 02. November 2025 | keine Messung

031 | 03. November 2025 | 240 ml | 18 °C

032 | 04. November 2025 | 240 ml | 19 °C

033 | 05. November 2025 | 240 ml | 18 °C

034 | 06. November 2025 | 239 ml | 20 °C

035 | 07. November 2025 | 239 ml | 19 °C

036 | 08. November 2025 | keine Messung

037 | 09. November 2025 | keine Messung

038 | 10. November 2025 | 238 ml | 20 °C

039 | 11. November 2025 |

040 | 12. November 2025 |

041 | 13. November 2025 |

042 | 14. November 2025 |

043 | 15. November 2025 |

044 | 16. November 2025 |

045 | 17. November 2025 |

046 | 18. November 2025 |

047 | 19. November 2025 |

048 | 20. November 2025 |

049 | 21. November 2025 |

050 | 22. November 2025 |

051 | 23. November 2025 |

052 | 24. November 2025 |

053 | 25. November 2025 |

054 | 26. November 2025 |

055 | 27. November 2025 |

056 | 28. November 2025 |

057 | 29. November 2025 |

058 | 30. November 2025 |

059 | 01. Dezember 2025 |

060 | 02. Dezember 2025 |

061 | 03. Dezember 2025 |

062 | 04. Dezember 2025 |

063 | 05. Dezember 2025 |

064 | 06. Dezember 2025 |

065 | 07. Dezember 2025 |

066 | 08. Dezember 2025 |

067 | 09. Dezember 2025 |

068 | 10. Dezember 2025 |

069 | 11. Dezember 2025 |

070 | 12. Dezember 2025 |

071 | 13. Dezember 2025 |

072 | 14. Dezember 2025 |

073 | 15. Dezember 2025 |

074 | 16. Dezember 2025 |

075 | 17. Dezember 2025 |

076 | 18. Dezember 2025 |

077 | 19. Dezember 2025 |

078 | 20. Dezember 2025 |

079 | 21. Dezember 2025 |

080 | 22. Dezember 2025 |

081 | 23. Dezember 2025 |

082 | 24. Dezember 2025 |

083 | 25. Dezember 2025 |

084 | 26. Dezember 2025 |

085 | 27. Dezember 2025 |

086 | 28. Dezember 2025 |

087 | 29. Dezember 2025 |

088 | 30. Dezember 2025 |

089 | 31. Dezember 2025 |

090 | 01. Januar 2026 |

Versuch II (2025)

Zusammen mit Oona Riihijärvi wurde im September 2025 ein zweiter Versuch zur Verdunstung von Wasser in einem offenen Becherglas mit 9 cm Durchmesser bei Raumtemperatur gestartet. Ziel ist die Überprüfung, ob grob 0,9 mm Höhenverlust des Wassers als Daumengröße geeignet ist, so wie es bei einem Langzeitversuch im Jahr 2019 ermittelt wurde. Das Ergebnis: die 60 Millimeter waren nach insgesamt 46 Tagen vollständig verdunstet. Damit kamen wir auf eine Verdunstungsrate von durchschnittlich etwa 1,3 Millimetern Höhenverlust pro Tag.

Aufbau

Ein Becherglas wurde bis auf eine Höhe von 60 mm mit Wasser gefüllt. Neben dem Becherglas ist ein einfaches Thermometer für den Haushalt platziert. Jeden Tag um etwa dieselbe Zeit (morgens) werden der Füllstand und die Temperatur gemessen. Der Füllstand wird über eine Markierung am Glas und ein Linieal mit Millimetermarken gemessen. Der Versuch wurde durchgeführt von Oona Riihijärvi.

Daten

Spalte 1: Hochlaufende Nummer des Versuchstages

Spalte 2: Datum der Messung im Klartext

Spalte 3: Gemessene Höhe der Wassersäule in mm

Spalte 4: Höhenverlust gegenüber dem Vortag in mm

000 | 19. September 2025 | 60 mm | 21 °C | nicht sinnvoll

001 | 20. September 2025 | 58 mm | 25 °C | 2 mm

002 | 21. September 2025 | 57 mm | 21 °C | 1 mm

003 | 22. September 2025 | 55 mm | 22 °C | 2 mm

004 | 23. September 2025 | 53 mm | 23 °C | 2 mm

005 | 24. September 2025 | 52 mm | 20 °C | 1 mm

006 | 25. September 2025 | keine Messung

007 | 26. September 2025 | keine Messung

008 | 27. September 2025 | 47 mm | 25 °C | nicht sinnvoll

009 | 28. September 2025 | 45 mm | 25 °C | 2 mm

010 | 29. September 2025 | 44 mm | 23 °C | 1 mm

011 | 30. September 2025 | keine Messung

012 | 1. Oktober 2025 | keine Messung

013 | 2. Oktober 2025 | keine Messung

014 | 3. Oktober 2025 | 41 mm | 21 °C | nicht sinnvoll

015 | 4. Oktober 2025 | 40 mm | 22 °C | 1 mm

016 | 5. Oktober 2025 | keine Messung

017 | 6. Oktober 2025 | 35 mm | 22 °C nicht sinnvoll

018 | 7. Oktober 2025 | 34 mm | 25 °C | 1mm

019 | 8. Oktober 2025 | 33 mm | 25 °C 1 mm

020 | 9. Oktober 2025 | keine Messung

021 | 10. Oktober 2025 | 30 mm | 26 °C | nicht sinnvoll

022 | 11. Oktober 2025 | 28 mm | 23 °C | 2 mm

023 | 12. Oktober 2025 | keine Messung

024 | 13. Oktober 2025 | keine Messung

025 | 14. Oktober 2025 | 25 mm | 27 °C | nicht sinnvoll

026 | 15. Oktober 2025 | 24 mm | 23 °C | 1 mm

027 | 16. Oktober 2025 | 23 mm | 23 °C | 1 mm

028 | 17. Oktober 2025 | keine Messung

029 | 18. Oktober 2025 | 20 mm | 22 °C | nicht sinnvoll

030 | 19. Oktober 2025 | keine Messung

031 | 20. Oktober 2025 | keine Messung

032 | 21. Oktober 2025 | 15 mm | 22 °C | nicht sinnvoll

033 | 22. Oktober 2025 | 13 mm | 22 °C | 2 mm

034 | 23. Oktober 2025 | 12 mm | 22 °C | 1 mm

035 | 24. Oktober 2025 | 11 mm | 22 °C | 1 mm

036 | 25. Oktober 2025 | 10 mm | 23 °C | 1 mm

037 | 26. Oktober 2025 | 9 mm | 23 °C | 1 mm

038 | 27. Oktober 2025 | 8 mm | 25 °C | 1 mm

039 | 28. Oktober 2025 | 7 mm | 21 °C | 1 mm

040 | 29. Oktober 2025 | 6 mm | 22 °C | 1 mm

041 | 30. Oktober 2025 | 5 mm | 23 °C | 1 mm

042 | 31. Oktober 2025 | 4 mm | 22 °C | 1 mm

043 | 1. November 2025 | 3 mm | 24 °C | 1 mm

044 | 2. November 2025 | 2 mm | 24 °C | 1 mm

045 | 3. November 2025 | 1 mm | 24 °C | 1 mm

046 | 4. November 2025 | 0 mm | 23 °C

Versuch I (2019)

Bei diesem Versuch wurde nicht die Höhe der Wassersäule im Glas gemessen sondern die Gesamtmasse von Glas und Wasserinhalt. Mit dem bekannten Innendurchmesser des zylinderförmiges Becherglases sowie dessen Leermasse kann man darüber über die Volumenformel für einen Zylinder auf die Höhe der Wassresäule schließen.

Die Daten stammen vom Januar 2019.

Verdunstet wurde normales Leitungswasser ↗

Am Anfang waren es etwa 34 ml in einem 100-ml Becherglas ↗

Der Glasinnendurchmesser war etwa 4,7 cm.

Die Verdunstung erfolgte ohne aktive Erwärmung.

Die Verdunstung erfolgte in einem bezeizten Raum.

Die Heizung heizte den Raum tagsüber auf etwa 18 Grad Celsius.

Nachts und am Wochenende erfolgt eine Absenkung auf etwa 16 Grad Celsius.

Die Gefäße standen auf etwa 1,8 m Höhe ohne Sonne.

Die Massen wurden mit einer Apothekerwaage gemessen.

Die Massen wurden oft gegen 12.00 Uhr mittags gemessen.

Das Leergewicht des Bechers für Wasser war 48,5 g.

Daten

Spalte 1: Hochlaufende Nummer des Versuchstages

Spalte 2: Datum der Messung im Klartext

Spalte 3: Gesamtgewicht Wasser + Becher in g

Spalte 4: Berechnete Höhe der Wassersäule in mm

Spalte 5: Höhenverlust gegenüber dem Vortag in mm

001 | 07. Jan. 2019 | 83,3 | 20 mm | nicht sinnvoll

002 | 08. Jan. 2019 | 82,2 | 19 mm | 1 mm

003 | 09. Jan. 2019 | 80,6 | 19 mm | 0 mm

004 | 10. Jan. 2019 | 79,0 | 18 mm | 1 mm

005 | 11. Jan. 2019 | 77,1 | 16 mm | 2 mm

006 | 12. Jan. 2019 | 75,3 | 15 mm | 1 mm

007 | 13. Jan. 2019 | keine Messung

008 | 14. Jan. 2019 | 73,1 | 14 mm | nicht sinnvoll

009 | 15. Jan. 2019 | 71,6 | 13 mm | 1 mm

010 | 16. Jan. 2019 | 70,3 | 13 mm | 0 mm

011 | 17. Jan. 2019 | 68,7 | 12 mm | 1 mm

012 | 18. Jan. 2019 | keine Messung

013 | 19. Jan. 2019 | 65,2 | 10 mm | nicht sinnvoll

014 | 20. Jan. 2019 | keine Messung

015 | 21. Jan. 2019 | 62,3 | 8 mm | nicht sinnvoll

016 | 22. Jan. 2019 | 60,5 | 7 mm | 1 mm

017 | 23. Jan. 2019 | 58,4 | 6 mm | 1 mm

018 | 24. Jan. 2019 | 56,7 | 5 mm | 1 mm

019 | 25. Jan. 2019 | 55,1 | 4 mm | 1 mm

020 | 26. Jan. 2019 | 53,4 | 3 mm | 1 mm

021 | 27. Jan. 2019 | keine Messung

022 | 28. Jan. 2019 | 50,9 | 1 mm | nicht sinnvoll

023 | 29. Jan. 2019 | 48,2 | 0 mm | 1 mm

Staubeintrag

Auch nach dem vollständigen Verdunsten des Spiritus wurde die Bechermasse gewogen.

Der Becher stand auch weiterhin direkt neben den Bechern von Wasser und Glycerin.

Mit der Wiegung soll gesehen werden, ob vielleicht eingetragener Staub eine Rolle spielt.

Wenn der leere Becher mit der Zeit an Masse gewinnt, muss man vielleicht Staub berücksichtigen.

Es gab keinen erkennbaren oder messbare Staubeintrag

Fußnoten

[1] Als Meniskus bezeichnet die Wölbung von Flüssigkeiten an den Rändern von Gefäßen. Siehe dazu unter Meniskus (Meßzylinder) ↗

[2] Als Verdunstung bezeichnet man einen "Prozeß, bei dem Wasser bei Temperaturen unter dem Siedepunkt vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Wassermoleküle lösen sich aus dem Molekülverband und entweichen durch die Flüssigkeitsoberfläche in die Atmosphäre." In: der Artikel "Verdunstungprozeß". Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 19. Oktober 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/verdunstungsprozess/17474

[3] Es bildet sich eine Dampfschicht direkt über der Oberfläche: "Die herausgetretenen Moleküle werden in der sich unmittelbar über der dem Wasser befindlichen Schicht angereichert." In: der Artikel "Verdunstungprozeß". Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 19. Oktober 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/verdunstungsprozess/17474

[4] Eine Proxy-Variable, etwa das Gesamtgewicht von Becher mit Flüssigkeit, ist eine Variable, die man bequem messen kann oder aus einem anderen Grund schon mit Werten zur Verfügung hat. Die Proxy-Variable ist aber noch nicht die Variable, deren eigentlicher Wert interessiert. Man muss die Werte der Proxy-Variablen erst noch umrechnen, um den Wert der eigentlich interessierenden Variablen zu erhalten. Siehe mehr unter Proxy-Variable ↗