Vattenånga l. vattengas, fys., kallas vatten i gasformigt aggregationstillstånd. Vattenånga bildas ur flytande vatten antingen genom afdunstning (se d. o.) eller genom kokning (se d. o.) samt ur is direkt genom afdunstning. I alla dessa fall förbrukas vid ångbildningen värme, som dervid skenbart försvinner, eller blir latent (se d. o.). Det återfås i form af värme, om ångan kondenseras. Vattenånga, liksom hvarje annan ånga, är antingen mättad eller icke-mättad (öfverhettad). Mättad ånga bildas vid kokning eller afdunstning i slutet rum, då flytande vatten finnes i öfverskott. Namnet »mättad» härleder sig från en föråldrad åsigt, framställd af den franske läkaren Le Roy år 1751, enligt hvilken vatten löses i luft på samma sätt som socker i vatten, och lösningen är mättad, då intet mera vatten kan lösas af en gifven luftmängd. På samma sätt, som varmt vatten kan lösa mera socker än kallt, förklaras, menade man, att varmare luft kan upptaga mera vattenånga än kallare luft. Emellertid hade Nils Wallerius, professor i Upsala, redan år 1740 visat, att vatten och andra vätskor afdunsta äfven i lufttomt rum, hvilket han riktigt förklarar bero derpå att ångorna, så länge de äro varma, ega en stark elasticitet eller utspännande kraft. Senare visade engelsmannen Dalton, att luft eller en annan gas, som befinner sig öfver vattnet, fördröjer afdunstningen, men att likväl vattenånga i ett slutet luftfyldt rum slutligen uppnår samma spänstighet som i ett lufttomt dylikt, endast mycket långsammare. Mättad ånga har den egenskapen att dess tryck beror endast af temperaturen, men deremot icke af volymen. Ökas vid konstant temperatur det yttre trycket, så kondenseras en del af ångan, under det att trycket af den återstående delen förblir oförändradt. Sammanpressas deremot öfverhettad ånga vid konstant temperatur, så ökas dess tryck, ända till dess den blifvit mättad, hvarefter kondensation inträder, såsom nyss sades. Såväl trycket af öfverhettad ånga vid konstant volym som trycket af mättad ånga ökas med temperaturen, men den senares tryck betydligt hastigare än den förras, hvilken i detta fall ganska nära följer den boyleska eller mariotteska lagen (se d. o.). Mättad vattenångas tryck har blifvit med stor noggranhet uppmätt förmedelst qvicksilfvermanometer af flere fysici, fullständigast af Regnault. Inom fysiken angifves detta tryck vanligen i millimeter af den till 0° samt normal täthet och tyngd reducerade qvicksilfverpelares höjd, som uppväger vattenångans tryck; inom ångmaskinsläran angifves det vanligen i atmosferer (se d. o.) eller i kg. på qvcm.
Mättad vattenångas tryck enligt Regnault i atmosferer:
Temp. C. Tryck i
atmosf Temp. C. Tryck i
atmosf. 0° 0,006 120° 1,962 20 0,023 140 3,571 40 0,072 160 6,121 60 0,190 180 9,929 80 0,467 200 15,380 100 1,000 220 22,882
Om vatten afkyles under 0°, kan det under vissa omständigheter bibehålla sin flytande form, eller blifva öfverkyldt. Afdunstar nu i ett slutet rum öfverkyldt vatten och i ett annat dylikt rum is af samma temperatur, så bildas visserligen i båda fallen »mättad» ånga, men likväl har ångan öfver vatten ett något större tryck än ångan öfver is. Detta egendomliga förhållande bevisades först genom beräkning enligt mekaniska värmeteorien af Kirchhoff (1858) och Clausius samt har sedan bekräftats genom direkta mätningar af flere fysici, fullständigast af docenten Julius Juhlin i Upsala 1890. Ur dennes mätningar anföra vi följande resultat:
Temp. C. Tryck i mm.
öfver vatten, af mättad ånga
öfver is. - 50° -- 0,05 - 40 -- 0,12 - 30 -- 0,31 - 20 -- 0,81 - 15 1,49 1,28 - 10 2,20 2,00 - 5 3,20 3,07 O 4,00 4,60
Detta förhållande lemnar förklaringen till en del meteorologiska företeelser, bl. a. till den egenheten hos psykrometern att den af en is-hinna beklädda s. k. våta termometern stundom kan uppvärmas några tiondedels grader öfver den torra termometern. N. E-m.