Spezifische Wärmekapazität aus Diagramm bestimmen?

Ich habe versucht diese Aufgabe zu lösen, aber ich habe Schwierigkeiten mit der Bestimmung der Zeit. Könnte mir jemand bei dieser Aufgabe helfen?

Aufgabe:

Answer 1

[evtldocha]

Ich würde die Zeiten so sehen:

Schmelzwärme: $q\ \approx\frac{200\ W\cdot55\ s}{0,1\ kg}=2000\cdot55\ \frac{J}{kg}=2\cdot55\ \frac{kJ}{kg}=110\ \frac{kJ}{kg}$

Spezifische Wärmekapazität $c_s=\frac{Q}{m\cdotΔT}\approx\ \frac{200\ W\cdot235\ s}{0,1\ kg\ \cdot\left(80-\left(-117\right)\right)K}=\frac{2000\ \cdot\ 235\ J}{197\ kg\cdot K}=\frac{470\ }{197}\frac{kJ}{kg\cdot K}$ $\approx\ 2,4\ \frac{kJ}{kg\cdot K}$

Die Verdampfungswärme ergibt sich analog zur Schmelzwärme zu $q\approx2000\ \frac{W}{kg}\cdot420\ s\ =2\cdot420\ \frac{kJ}{kg}=840\ \frac{kJ}{kg}$

Die Güte dieser groben Rechnung kann man nun noch durch eine Recherche im Netz überprüfen.

Comments

[Anonymous573]

Vielen Dank für deine Antwort! Auch sehr schön mit dem Diagramm dargestellt.

Answer 2

[Picus48]

Die Kurve ist 159 K (-114 °C) für die Zeitdauer von ca. 55 Sekunden konstant. Die in dieser Zeit übertragene elektrische Energie ist:

W_el. = 200 W * 55 s = 11.000 Ws = 11.000 J = 11,0 kJ

Die Masse m des Ethanols ist m = 0,100 kg. Damit ergibt sich für die spezifische Schmelzenthalpie:

 ΔH = 11,0 kJ/0,1 kg = 110 kJ/kg

Die molare Schmelzenthalpie ist:

ΔH = 110 kJ/kg * 0,046 kg/mol = 5,06 kJ/mol

Entsprechend ist die Rechnung für die Verdampfungsenthalpie.

Für die Wärmekapazität:

W_el. = P * Δs = 200 W * 240 s = 48.000 Ws = 48 kJ

Dann ist c = 48,0 kJ/(0,100 kg * 193 K) = 2,487 kJ/kgK = 114 J/molK

Comments

[Anonymous573]

Ok, vielen Dank für deine Antwort!