Aufgabe zu Physikalische Chemie mit Feuerzeug?
Könnte mir jemand helfen? Ich weiß nicht wie ich diese Aufgabe lösen soll:
Welcher Druck herrscht in einem Butanfeuerzeug bei 30 Grad wenn der Siedepunkt von Butan -0,5 Grad ist.
1 Antwort
Ich würde die Clausius-Clapeyron-Gleichung nehmen, die beschreibt den Verlauf der Siedekurve reiner Stoffe:
dP/dT = ΔHν/(ΔVν * T) nach Integration ln p = – ΔHν/(R * T) (die Integrationskonstanet mal hintenangestellt).
Wenn man von konstanter Verdampfungsenthalpie und GAskonstante ausgeht und einen bekannten Dampfdruck an einer Temperatur hat kann man auf ein zweites p/T Paar schließen:
ln p1 = – ΔHν/(R * T1) - (ln p2 = – ΔHν/(R * T2)) =>
ln(p1/p2) = (ΔHν/R) * ((T1 – T2)/(T1 * T2))
ANAHME: Verdampfungsenthalpie ist konstant und der Mittelwert zwischen Siedepunkt und 30°C (Standardtabellenwerke); 3709 KJ/Kg
R ist die universelle Gaskonstante ergibt sich auch aus Tabellenwerken: 143 J/KgK
T1: Siedepunkt 272.7 K - der Dampfdruck p1 ist am Siedepunkt gleich dem Sättigungsdampfdruck = 1bar (gerundet) = 10^5Pa (N/m² = kg/ms²)
Zahlen einsetzen und ausrechnen.
Müsste so zwischen 2.5 und 3 bar liegen.
Man kann sich natürlich auch eine Dampfdruckkurve von n-Butan besorgen und den Druck direkt ablesen. Z.B.: http://wiki.womoverlag.de/index.php%3Ftitle%3DPhysikalische_und_technische_Daten_von_Fl%25C3%25BCssiggasen
Bei 30°C sind es hier ~2.7 bar.
Diese Kurve hab ich auf die Schnelle gefunden, es gibt auch akkuratere...