Der Gleichgewichts­druck, den der Dampf einer Substanz ausübt, wenn er bei gegebener Temperatur im thermodynamischen Gleichgewicht mit der kondensierten Phase (Flüssigkeit oder Feststoff) steht; für einen Reinstoff spricht man vom Sättigungsdruck p_sat(T), einer Funktion der Temperatur und der thermodynamischen Stoffeigenschaften.

Prinzip

Im Phasengleichgewicht sind die chemischen Potentiale in der kondensierten Phase und in der Dampfphase gleich; daraus folgt, dass der Gleichgewichts­dampfdruck für einen Reinstoff eine eindeutige Funktion der Temperatur ist und mit steigender Temperatur bis zum kritischen Punkt zunimmt.

Demonstration

Illustratives Szenario → In einem geschlossenen Gefäß befindet sich eine reine Flüssigkeit bei Temperatur T. Erkennung: nach ausreichender Zeit nähert sich der Partialdruck des Dampfes p_sat(T). Handlung: Messung des Drucks im Überstandsgas im Gleichgewicht. Folge: Der gemessene Partialdruck entspricht p_sat(T) bei dieser Temperatur (unter Vernachlässigung nichtidealer Korrekturen und Endeffekte).

Fehlanwendung

Den tabellierten Dampfdruck eines Reinstoffs zur Vorhersage der Dampfkonzentration über einer Lösung oder eines Gemischs zu verwenden, ohne Aktivitätskoeffizienten oder Abweichungen von Raoults Gesetz zu berücksichtigen; der Fehler besteht darin, Reinstoff‑Sättigungswerte auf nichtideale Mehrkomponentensysteme anzuwenden.

Konsequenz

Korrekte Gleichgewichts­dampfdruckwerte bestimmen Siedepunkte bei gegebenem Außendruck, Antriebsgrößen für Verdampfung/Kondensation und die Einstufung der Flüchtigkeit; Fehlanwendung führt zu falschen Abschätzungen von Verdampfungsraten, Kondensatorlasten und Phasentrennungsvorgängen.

Umkehrung

Bei kleinen Tropfen oder in porösen Medien verändern Krümmung (Kelvin‑Effekt), gelöste Stoffe oder nichtideale Wechselwirkungen den effektiven Dampfdruck; in nichtgleichgewichts Situationen (transiente Verdampfung, erzwungene Konvektion) kann der lokale Partialdruck von p_sat(T) abweichen und kinetische Massentransferbegrenzungen dominieren.

Abgrenzung

Klar innerhalb: reiner einstofflicher Flüssigkeits‑ oder Feststoffzustand bei homogener Temperatur in einem Behälter mit Dampf‑Kondensatgleichgewicht. Grenzfall: verdünnte Lösungen, in denen Raoults Gesetz näherungsweise gilt. Klar außerhalb: überkritische Zustände (kein unterscheidbarer Dampf/Kondensat), metastabile Übersättigung und stark nichtideale Gemische ohne Aktivitätsdaten.

Semantische Spannung

Dampfdruck steht im Spannungsfeld zwischen thermodynamischem Gleichgewicht (p_sat) und kinetischen Massentransferbedingungen; er konkurriert konzeptionell mit Partialdruckbegriffen in Gemischen und mit der technischen Größe ‚Flüchtigkeit‘.

Synthese

Der Dampfdruck drückt die thermodynamische Neigung einer Substanz aus, bei gegebener Temperatur in die Gasphase überzugehen; beim Anwenden sind Reinheit, Krümmung, Lösungseinflüsse und die Frage nach Gleichgewicht versus kinetischem Transport zu prüfen.