Wasser kann verschiedene Aggregatszustände (fest, flüssig, gasförmig) annehmen. Im langen Übergang von der flüssigen zur gasförmigen Phase liegt die Dampfphase. Man unterscheidet zwischen siedendem Wasser (die ersten Wasserdampfblasen bilden sich), nassem Dampf (es hat Wasser und  Dampf) bis zum Sattdampf und den überhitzten Dampf, in denen es keine Wassertropfen mehr hat.

thermodynamik_dampf
Die verschiedenen Zustände von Wasser: Eis, Wasser und Dampf. Der Deckel würde in der Dampfphase über hundertmal höher liegen.

Bei Wasser ist die Volumenzunahme bei der Verdampfung extrem gross. Bei Atmosphärendruck benötigt 1 kg Wasser 1 Liter Volumen, 1 kg Sattdampf aber 1670 Liter Volumen.

Die erforderliche Energie zur Veränderung des Aggregatszustandes bei Wasser ist in untenstehender Grafik dargestellt. Man kann sich vorstellen, dass man 1 kg Wasser kontinuierlich eine Heizleistung von 1 kW zuführt und die Temperatur über die Zeit aufzeichnet. Bei 1 bar Druck (Atmosphärendruck bei 100 m ü. M.) kocht das Wasser bei 100 °C, bei 2 bar erst bei 120 °C und bei nur 0.5 bar (5500 m ü. M.) schon bei 81 °C.

thermodynamik_erwaermung
Erwärmung von Wasser zu Dampf und Abkühlung zu Eis.

Die zugeführte Energie bezeichnet man als Enthalpie kJ/kg. Die Erwärmung von 1 kg Wasser auf 100 °C dauert 418 Sekunden. Bis dann alles Wasser verdampft ist, dauert es weitere 2230 Sekunden. Die Überhitzung des Dampfes auf 200 °C geht dann schneller als im flüssigen Zustand. des Dort wo die Temperatur pro Zeit zunimmt spricht man von sensibler (fühlbarer) Wärme, den Bereich, wo sich die Temperatur nicht ändert, nennt man sie latente (verborgene) Wärme. Je höher der Druck, desto höher die Siedetemperatur und umgekehrt. Die genauen Zahlenwerte sind in der Dampftabelle zu finden.

Faustformel: Für 1 kg Sattdampf pro Stunde braucht man eine Dauerleistung von 1 PS (736 Watt während einer Stunde = 0.735 kWh)