Volumenarbeit bei chemischen Reaktionen

[Pitta_Patta]

Ich grüße Euch!

Seit Tagen quäl ich mich schon mit der Thermodynamik und möchte das endlich mal verstehen.


Meine Schwester hat mir ein Buch zum üben gegeben, wo folgende Aufgabe war:


Ammoniumnitrat wird als Sicherheitssprengstoff verwendet. Es zerfällt explosionsartig in Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf. Berechnen Sie die molare Volumenarbeit (1013 hpa ; 25°C) Welche Volumenarbeit entsteht, wenn 20 kg Ammoniumnitrat reagieren?

Kann mir einer diese aufgabe erläutern , damit ich es irgendwie verstehe?


Ich muss das unbedingt üben.

danke

[alpha]

dW = pdV

das heisst, die Arbeit entspricht dem Druck mal der Volumenänderung.

Bildlich gesprochen: Wenn du aus einem mol Feststoff, ein mol Gas machst, so hat ja das Gas ein viel, viel grösseres Volumen (ca. 24 L bei Raumtemperatur). Das heisst, bei der Umwandlung vom Feststoff zum Gas muss Arbeit verrichtet werden, da sich die Substanz ausdehnen muss, sie muss "die Atmosphäre" zurückstossen, sich Raum schaffen! - Diese Arbeit lässt sich wie oben berechnen. Könnte man sich aus den Newton'schen Gesetzen und etwas Physik ableiten (W= F*s) mit F = Kraft, s = Weg und (p = F/A) A der Grundfläche. A*s = Volumen...


Grüsse
alpha

[Außenstehender]

Also ich habs ein bissel anders gerechnet als Alpha! Erst mal ausgerechnet um wieviel sich das Volumen auf der rechten Seite vergrößert (312,5 mol). Danach mit dem Wert des idealen gases multipliziert, welcher ja 22,4 l/mol ist (nicht 24 ???!!!) und dann noch W = - p * V genommen. (1013hPa = 101300 Pa)

Bin auf -709,1 MJ gekommen .... stimmt das??????????????

Mfg der Interessierte

[alpha]

22.4 L sind es bei 0°C und 1 atm. Die ca. 24 beziehen sich auf RAUMtemperatur, wie man leicht aus der idealen Gasgleichung ersehen kann...

Ansonsten sehe ich nicht, was du gross anders gerechnet haben willst, ausser dass du das Resultat gesucht hast und ich nur eine allgemeine "Anleitung" bzw. einen Denkanstoss gegeben habe, wie man das anzugehen hätte...


Grüsse
alpha

[MaryJane]

Hallo!
Ich hab mal ne ganz kurze Frage!
Und zwar,handelt es sich bei mir ebenfalls um die Volumenarbeit bei chemischen reaktionen.
Und zwar,soll ich die molare Volumenarbeit bei Kalbrennen berechnen
Nur wo bekomme ich p(druck) und das V (Volumen) her?
Lösungsvorschlag: CaCo3-->CaO+Co2
Wm= -p*dV

Ist der Druck immer 101,3 hPa? und das Volumen 0,0224 m³?
Wie kürzt das sich dann weg?
ich bin leicht verwirrt ._.
bitte dringenst um Hilfe!!!


Danke im voraus!
mfg

[alpha]

Was soll sich wegkürzen? - hPa in Pa umrechnen und dann hast du SI einheiten, kommen als J heraus...


Grüsse
alpha

[es]

Pa=\frac{N}{m²} dann kürzt sich das zu Nm, und das ist J!
Der Druck, kannst du im ideellen Fall von ausgehen, aber bei V(m) musst du aufpassen, da die Temperatur entscheidend ist. wenn sie 25°C beträgt, dann ist sie 0,024\frac{m³}{mol} , bei Normzustand aber, also 0°C ist es 0,0224\frac{m³}{mol}.

[Gast]

[quote="Pitta_Patta"]Ich grüße Euch!

Seit Tagen quäl ich mich schon mit der Thermodynamik und möchte das endlich mal verstehen.


Meine Schwester hat mir ein Buch zum üben gegeben, wo folgende Aufgabe war:


Ammoniumnitrat wird als Sicherheitssprengstoff verwendet. Es zerfällt explosionsartig in Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf. Berechnen Sie die molare Volumenarbeit (1013 hpa ; 25°C) Welche Volumenarbeit entsteht, wenn 20 kg Ammoniumnitrat reagieren?



Als erstes stellst du am besten immer die Reaktionsgleichung auf, da du das Stoffmengenverhältnis brauchst.
2 NH4NO3->2 N2+O2+4 H2
Dann rechnest du ersteinmal die molare Volumenarbeit aus:
W(m)=-p*(2+1+4-2)*0,024
Das (2+1+4-2)sind aus der Gleichung die Stoffmengen:also deltaV
dann hast die die molare Arbeit für 2mol Ammoniumnitrat, also das ganze nocheinmal durch 2. Da du aber die Arbeit für 20kg brauchst, kannst du einfach mal die Stoffmenge rechnen:die errechnet sich ganz einfach aus n=m/M also n=20000g/80g/mol dann einfach W(m)*n=w von 20 kg.
Ich bin auf einen Wert von -2172,3kJ gekommen!

[Gast]

Ich hab mal ne Frage bis zu der Gleichung von W(m) vestehe ich alles aber danach nicht mehr warum muss ich das durch 2 teilen ?? wenn ich das so rechne wie du komme ich auf ein ganz anderes ergebniss !! Kann jmd mal den rest erklären ??

[alpha]

Nun, wenn sich die Gleichung auf 2 mol bezieht, du aber erstmal den Wert fuer 1 mol haben willst, dann musst du eben durch 2 teilen...

bekomme auch ein anderes Ergebnis... - haber bin es auch nicht sauber durch gegangen... - Auf was kommst du?


Gruesse
alpha

[Kitties]

Ich hab auch eine Frage, meine Aufgabe besagt ich soll die Volumenarbeit berechnen die verrichetet wird wenn 10l Nonan verbrannt werden.
Der Druck liegt wie immer bei 101.3 kPa und die Temperatur bei 25 Grad. Dazu haben wir die Dichte von Nonan gegeben 0.717 g/mol. Hoffentlich liest das noch jemand x.x
Danke an alle die helfen können

[ein Gast]

Dazu muß man erstmal die Volumenzunahme errechnen und dann mit dem Druck multiplizieren.

[Pwill29]

Darf ich fragen wie das Buch heißt weil meine Chemielehrerin genau die selbe Arbeit drangebracht hat

[antworter]

guck mal aufs datum und überleg ob du noch ne antwort erwarten kannst.