Mathematische Grundlagen

Thermodynamik
1. FS; Bachelor Chemie
im WS 2014 / 15
Prof. Nikolaus P. Ernsting
KW 47; Übungsblatt 5 zum 17. November 2014
Enthalpieänderung, auch bei Stoffumwandlungen
Bitte arbeiten Sie das Kapitel „2.2 Thermochemie“ im Atkins durch!
1. Aufgabe: Druckgefäß
In einem starren Gefäß von 50 ltr Inhalt befindet sich Stickstoff (Cp = 30 J mol-1 K-1) bei
10°C und 506 kPa.
Berechnen Sie die maximale Wärmemenge, die dem (ideal angenommenen) Gas zugeführt
werden kann, wenn die Wände einen Druck von 2026 kPa aushalten.
(198.23 kJ)
2. Aufgabe: Wäschetrocknen
(entnehmen Sie die notwendigen Stoffdaten z.B. den Vorlesungsunterlagen)
Ein Hemd wiegt nach der Wäsche im feuchten Zustand 585 g. Nach dem Trocknen bei
Raumtemperatur (21 C) wiegt es 300 g. Welche Wärme wurde für die Verdunstung des
Wassers aus der Umwelt verbraucht? (694,13 kJ / pro Hemd)
Wenn für 10 solcher Hemden ein Wäschetrockner zum Preis von 0.24 €/kWh benutzt wird,
was sind die entsprechenden Kosten? (0.46 €)
3. Aufgabe: Verdunstung
Die spezifische Verdampfungsenthalpie des Wassers beträgt bei 100°C 2257 J/g, die
spezifische Wärmekapazität des Wasserdampfs 1,93 J g-1 K-1 und die von flüssigem Wasser
4,19 J g-1 K-1
Berechnen Sie die molare Verdampfungsenthalpie und die molare Verdampfungsenergie des
Wassers bei 60°C. (42,25 kJ mol-1 ; 39,48 kJ mol-1 )
4. Aufgabe: Einheiten
(a) Führen Sie die folgenden Einheiten auf die MKSA-Grundeinheiten zurück:
Pascal [Pa],
Joule [J],
V A s,
Newton [N], Watt [W],
g cm2 s-2
(b) Informieren Sie sich über die Form des Coulomb-Kraftgesetzes is folgenden
Maßsystemen: (i) MKSA, und (ii) cgs. Führen Sie die elektrostatische Ladungseinheit auf
die cgs-Grundeinheiten zurück.