Lösungsentropie

[Gast111111111¹]

Hallo, ich benötige Hilfe zu folgenden zwei Aufgaben. Die erste Aufgabe beschäftigt sich mit der molaren Lösungsentropie. Sie lautet wie folgt:

0,2 mol eines Salzes werden bei einer Temperatur von 300 K in einer relativ großen Menge Wasser gelöst. Dabei kühlt sich die Lösung ab. Mit Hilfe eines elektrischen Heizelements wird das System wieder auf die ursprüngliche Temperatur von 300 K gebracht. Dies geschieht bei einer Spannung von U= 6,0 V, einer Stromstärke von I= 0,80 A in einer Zeit von t=192 s. Die freie Lösungsenthalpie wurde ( aus dem Löslichkeitsprodukt) zu -9,35* 10^(3) J/mol bestimmt. Wie groß ist die molare Lösungsentropie des Salzes?


Die zweite Aufgabe befasst sich mit der Wärmemebfe und der Endtemperatur des Systems.
Man bringt 1 kg Eisen mit der Temperatur 600 K( Cspez (Fe)= 452 J/(K*kg) in 10 kg Wasser mit der Temperatur 27°C ( C spez(H2O)= 4148 J/(K*kg).
a) Berechnen Sie die Endtemperatur des Systems.
b) Wie groß ist die vom Eisen abgegebene Wärmemenge

Vielen Dank im Voraus!

[Nobby]

Aufgabe 1

G = H - TΔS
H = We = U*I*t
ΔS = (H-G)/T
G = freie Lösungsenthalpie


Aufgabe 2

a) Richmannsche Mischungsregel

W aufgenommen = W abgegben

oder

cp1m1(tm − t1) = cp2m2(t2 − tm)

wobei cp1 und cp2 die spezifischen Wärmekapazitäten der beiden Stoffe sind.

Einheiten: Masse m (in kg), Temperatur t (in °C oder K), spez. Wärmekapazität cp (in kJ/kgK).

Daraus ergibt sich für die Mischtemperatur:

tm = m1*cp1*T1 + m2*cp2*T2/(m1cp1+ m2cp2)

b) W = m*cp*ΔT

[Gast111111111¹]

Ich habe für 2a) 303 K. Welche Temperaturdifferenz ist zum Schluss gemeint?

[Gast111111111¹]

Die erste Aufgabe habe ich immer noch nicht richtig nachvollziehen können.

[Nobby]

Mischtemperatur stimmt. Das ΔT ist der Unterschied der Mischtemperatur zur Anfangstemperatur.
Was ist bei 1 unklar?

[Gast111111111¹]

H= U*I*t . Also H= 6,0V*0,80A*192s= 921,6 J. Danach habe ich 921,6 +(9,35*10^(3)(J/mol)/K)/300K) gerechnet und bin auf 952,78 Was ist hier die Einheitbzw. Was hat es mit den 0,2 mol auf sich?

[Nobby]

Enthalpie Einheit J
Entropie Einheit J/K also mit Temperatur verrechnen
Lösungsenthalpie J/mol mit der Stoffmenge verrechnen
Entsprechend umrechnen
Werte sind gegeben.Man kann nur gleiche Einheiten addieren oder subtrahieren.

[Gast111111111¹]

Habe ich das richtig verstanden, dass man 921,6+(9,35*10^(3))/0,2 mol) rechnet und danach, dass Ergebnis durch 300 K teilt. Dann kommt 1077,43 J/K raus.

[Nobby]

Nicht ganz . Die Stoffmenge muss multipliziert werden. J/mol * mol = J
Ja durch die Temperatur muss dividiert werden da [S] = J/K

[Gast111111111¹]

Dann ist die Lösung 9,31 J/K.

[Nobby]

Yep

[Gast111111111¹]

Danke!!