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2025-07-25T16:05:19Z

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{{Dieser Artikel|behandelt den physikalischen Vorgang des Siedens. Zur Zubereitung von Speisen siehe [[Sieden (Kochen)]]. Zum deutschen evangelisch-lutherischen Geistlichen siehe [[Julius Sieden]].}}
[[Datei:Boiling water.jpg|mini|Siedendes [[Wasser]] in einem Kochtopf]]
'''Sieden''', auch als '''Kochen''' und '''Wallen''' bezeichnet, ist der Übergang einer [[Flüssigkeit]] in den [[Gas|gasförmigen]] [[Aggregatzustand]], wenn der Vorgang – typischerweise mit [[Blase (Physik)|Blasenbildung]] – innerhalb dieser Flüssigkeit stattfindet. Der an der Oberfläche stattfindende Prozess wird [[Verdampfen]] genannt, er läuft im Vergleich zum Sieden weniger heftig ab.<ref name="Thermodynamik">{{Literatur | Autor = Ernst Doering, Herbert Schedwill, Martin Dehli | Titel = Grundlagen der Technischen Thermodynamik | Verlag = | ISBN = 978-3835101494 | Jahr = 2008 | Online = {{Google Buch | BuchID = QupeM8XeDP8C | Linktext = Seite 96 | Seite = 96 }} }}</ref> Während bei der [[Verdunstung]] der [[Phasenübergang]] von flüssig zu gasförmig bei Temperaturen unterhalb des Siedepunktes der Flüssigkeit geschieht,<ref>{{RömppOnline |ID=RD-22-00365 |Name=Verdampfung |Abruf=2025-07-25}}</ref> ist beim Sieden und Verdampfen der [[Dampfdruck]] der Flüssigkeit gleich dem Umgebungs[[Druck (Physik)|druck]] oder größer als dieser.<ref name="Thermodynamik" />

Sieden können sowohl [[Reinstoff]]e als auch [[Gemisch]]e, oder [[Lösung (Chemie)|Lösungen]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/physik/sieden/13276 |titel=Sieden |hrsg=Spektrum |abruf=09.05.2024}}</ref>

== Siedevorgang ==
[[Datei:Siedepunkt.svg|miniatur|Temperaturänderung mit der Zeit, beim Erwärmen eines flüssigen Reinstoffes]]
Entspricht der [[Sättigungsdampfdruck]] einer Flüssigkeit dem atmosphärischen Druck oder übersteigt diesen, so ist der [[Siedepunkt]] erreicht und die Substanz siedet.

Sofern der [[Druck (Physik)|Druck]] konstant bleibt, bleibt beim Sieden von Reinstoffen (z. B. [[Wasser]]) auch die [[Temperatur]] konstant, bis die Flüssigkeit vollständig verdampft ist. Sämtliche zugeführte [[Wärme]] wird in den [[Phasenübergang]] investiert.<ref name="Thermodynamik" /> Das ist Grundlage der sehr effektiven [[Siedekühlung]] von thermisch hoch belasteten Gegenständen.

Bei Gemischen, zum Beispiel mit den Komponenten Wasser und [[Aceton]], ist die Zusammensetzung der flüssigen und der Gasphase in der Regel unterschiedlich, die höhersiedende Komponente reichert sich in der flüssigen Phase an. Daher steigt der [[Siedepunkt]] mit fortschreitender Verdampfung. Der Siedevorgang wird am besten durch ein [[Siedediagramm]] beschrieben. In diesem Fall liegen die Komponenten in der flüssigen und der gasförmigen [[Phase (Materie)|Phase]] in unterschiedlichen Konzentrationen vor. Diesen Umstand macht man sich bei thermischen [[Trennverfahren (Verfahrenstechnik)|Trennverfahren]] wie der [[Destillation]] zunutze.<ref name="bpc">{{Literatur | Autor = Claus Czeslik, Heiko Seemann, Roland Winter | Titel = Basiswissen physikalische Chemie | Verlag = | ISBN = 978-3835100473 | Jahr = 2007 | Online = {{Google Buch | BuchID = Od2MY1ph45MC | Linktext = Seite 104 | Seite = 104 }} }}</ref>

=== Beispiel Wasser ===
[[Datei:Phase diagram of water simplified.svg|mini|lang=de|Vereinfachtes Phasendiagramm von Wasser]]
Unter Normalbedingungen, also bei einem [[Luftdruck]] von 1013 [[Pascal (Einheit)|hPa]] und einer Temperatur von 20 °C, ist Wasser flüssig. Wird Wasser in einem oben offenen Gefäß von unten durch eine [[Wärmequelle]] erhitzt, baut sich ein [[Temperaturgradient]] auf. Am Boden ist es am heißesten, die Oberflächentemperatur entspricht noch der [[Lufttemperatur]]. Da warmes Wasser eine geringere [[Dichte]] als kaltes Wasser hat, steigt es auf, dafür sinkt kälteres Wasser nach unten ([[Konvektion]]). Bei langsamer Erwärmung kann das ganze Wasser verdampfen, ohne dass Blasen aufsteigen.

Ist die Temperatur des Bodens höher als die Temperatur des Siedepunkts beim herrschenden [[Hydrostatik|hydrostatischen]] Druck, so verdampft das Wasser. Zunächst bilden sich an kleinen Unebenheiten des Bodens ([[Keimbildung]]) [[Blase (Physik)|Blasen]] aus, welche nach oben steigen und kühleres Wasser nach unten strömen lassen: das Wasser beginnt zu sieden. Die Blasen enthalten [[Wasserdampf]] oder andere Gase, die im kalten Wasser gelöst waren.

Solange Blasen aufsteigen und ein intensiver Wärmeübergang durch die Wand gewährleistet ist, spricht man vom '''Blasensieden'''. Bildet sich hingegen eine zusammenhängende Dampfschicht, bezeichnet man dies als [[Filmsieden]].

Beim Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden verschlechtert sich der [[Wärmeübergang]] zwischen Boden und Wasser sprunghaft. Beim Blasensieden wird das Wasser durch die aufsteigenden Blasen durchgerührt, dies fehlt beim Filmsieden. Dieser Effekt muss beim Kühlen von heißen Objekten (wie z. B. [[Brennelement]]en) mit Wasser beachtet werden.

Beim '''stillen Sieden''' ist noch nicht im gesamten Gefäß die Siedetemperatur erreicht. Die Blasen steigen auf und kondensieren wieder beim Kontakt mit dem darüber liegenden kälteren Wasser. Dabei tragen sie über die Verdampfungs- und [[Kondensationsenthalpie|Kondensationswärme]] zum Wärmetransport bei. Dieser Vorgang wird auch als thermische [[Kavitation]] bezeichnet.

=== Siedeverzug ===

{{Hauptartikel|Siedeverzug}}

Bei [[Wasser]] oder wässrigen Lösungen in sauberen Gefäßen kann die Flüssigkeit unter Umständen über die Siedetemperatur hinaus erwärmt werden, ohne dass es zum Sieden kommt. Dieser Zustand ist nicht stabil, weiteres Erwärmen oder Störungen, wie zum Beispiel Erschütterungen, können zu einer explosionsartigen Bildung einer besonders großen Gasblase führen. Durch Hinzufügen von [[Siedesteinchen]] mit einer porösen Struktur wird der Siedeverzug vermieden, da kleine Gasblasen das Sieden fördern.

== Siehe auch ==
{{wiktionary|sieden}}
* [[Sieden (Kochen)]]
* [[Sättigungsdampfdruck]]
* [[Leidenfrost-Effekt]]
* [[Siedekühlung]]
* [[Leimsieder]] · [[Pechsieder]] · [[Salzsiederei]] · [[Seifensieder]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Phasenübergänge}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4054854-5}}

[[Kategorie:Thermodynamischer Prozess]]
[[Kategorie:Dampfkesseltechnik]]

Sieden - Versionsgeschichte

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