Wie kann man die Endtemperatur im Kalorimeter berechnen?
In einem Kalorimeter werden 5g Ammoniumnitrat in 200mL Wasser mit der Temperatur 20Grad gelöst. Dabei wird eine Wärmemenge von 25,6 kJ pro mol Ammoniumnitrat frei. Berechnen sie die Endtemperatur im kalorimeter. Die durch das Kalorimeter aufgenommene Wärmemenge wird vernachlässigt.
1 Antwort
Beim Lösen von NH₄NO₃ in H₂O wird keine Energie frei, sondern die die 25.6 kJ/mol werden verbraucht. Die Lösung kühlt sich also ab (man sagt auch, der Lösevorgang ist endotherm).
Wir lösen m=5 g, entsprechend einer Stoffmenge von n=0.062 mol; die aufgenommene Wärmemenge ist also ΔE=25.6 kJ/mol ⋅ 0.062 mol =1.6 kJ. Diese Wärmemenge stammt von den m=200 g Wasser (spezifische Wärmekapazität c=4.18 J g⁻¹ K⁻¹), also kühlt das Wasser um ΔT=ΔE⋅c/m=1.9 K ab, also beträgt die Endtemperatur 18.1 °C.
Das ist falsch, denn das Auflösen von NH₄NO₃ verbraucht Energie, die Lösung wird also kälter. Wenn du mir nicht glaubst, dann folge dem Link in der Antwort, dort steht das Schlüsselwort „endotherm“.
Wenn in Deiner Aufgabenstellung wirklich steht, daß bei diesem Vorgang Energie frei wird, dann stimmt die Angabe nicht, und Deine Lehrerin hat sich davon täuschen lassen und die Rechnung verkehrt aufgesetzt. Der Zahlenwert von knapp 26 kJ/mol stimmt übrigens.
Ist dann die Aufgabe falsch wenn geschrieben wird, dass die Wärmemenge von 25,6kJ frei wird?
Meine Lehrerin hat Anfangstemperatur 20Grad + 1,912grad gerechnet.
Also 21,912 Grad.
Delta Q = m * cspez. * Delta T daraus folgt Delta T = delta Q/m * cspez. 1600J/200g * 4,184 J/g*K = 1,912 K