Hallo, ich habe eine echt schwere Aufgabe zu lösen

Guten Tag,
Ich muss eine Physikaufgabe abgeben bis Freitag 12.6.2009 :frowning: komm aber nicht weiter ich hoffe auf schnelle Hilfe.

Aufgabe:Ein Taschenwärmer ist mit Natriumacetat-Trihydrat gefüllt und hat eine Masse
mTW = 74,0g. Er wird in siedendem Wasser auf ΘS = 98°C erwärmt und in ein Kalorimeter (Wärmekapazität K = 50J/K) mit mW = 300g kaltem Wasser gegeben (ΘW = 11,7°C). Die Wassertemperatur steigt auf Θ1 = 22,1°C an. Man prüft, ob sich nichts kristallisiert hat. Ergebnis: Keine Kristallisation.
Anschließend wird durch Knicken des Metall-blättchens die Phasenumwandlung von Natri-umacetat ausgelöst. Dabei steigt die Temperatur des Wassers auf nun Θ2 = 32,2°C an.
Berechnen Sie
A) die spezifische Wärmekapazität von Natriumacetat-Trihydrat
B) die die spezifische Umwandlungswärme im Experiment
C) In der Literatur wird die spezifische Umwandlungswärme (Kristallisations-enthalpie) mit HK = 226J/g angegeben. Der Unterschied zum Experiment kann dadurch erklärt werden, dass keine komplette Kristallisation des gesamten Salzes erfolgte. Wenn man den Taschenwärmer hin und wieder durchknetet, dann bleibt er länger warm – weil man die Reaktion neu anfacht. Wie viel % des Salzes haben sich nur auskristallisiert?

Meine Ansätze:

aber bestimmt falsch hab ich das gefühl.

geg.:
Masse Taschenwärmer

MTW = 74,0g = 0,074Kg

ΘS = 98°C

K = 50 J/K

Masse Wasser

mW= 300g = 0,3Kg

ΘW= 11,7°C Temperatur Wasser Anfang
Θ1= 22,1 °C Temperatur mit TW
ΘW2= 32,2°C Temperatur mit TW geknickt

ges.: 1. spezifische Wärme
2. spezifische Umwandlungswärme
3. % Salz sind Kristallisiert

Lösungsansatz:

Energieerhaltungssatz

Q1=Q2

C1=C2m2(Vm-V2) / m1(V1-Vm)

C2=spezifische Wärme
V1=Anfangstemperatur NatriumTrihydrat
m1=Masse N.Trihydrat
Vm=Mischtemperatur
V2=Anfangstemperatur Wasser

C1=50J/K*300g*(284,05K-20,5) / 74g*(371,15K-20,5)

= -152,35g*J/K

so weiter komm ich nicht und es ist wirklich prüfungsrelevant also bitte helft mir :frowning: ich wäre für die formeln schon dankbar.
mfg Conrad

Hallo Conrad,

ich weiß jetzt nicht ob es dir zeitlich noch was bringt.

Hier trotzdem ne Antwort auf deine Frage:

Zu 1:
Dein Ansatz ist im Prinzip richtig! Du hast nur falsch gerechnet.
Mit einer spezifischen Wärmekapazität von Wasser (C2)von 4,18 J/(g*K)
und (Vm-V2)=(22,1°C-11,7°C)=10,4 K sowie (V1-Vm)=(98°C-22,1°C)=75,9 K
müsstest du als Ergebnis für C1 = 2,32 J/(g*K) erhalten.

Zu2:
Hiermit kannst du nun die spezifische Umwandlungswärme mit:

Q/m=HK1=C1*(V3-Vm)=2,32 J/(g*K) *(32,2°C-22,1°C)=23,43 J/g berechnen.

Zu 3:
Im prozentualen Vergleich mit dem Literaturwert HK2=226 J/g ergibt sich dann:

HK1/HK2 *100% = 10,36%.

Dies bedeutet, dass tatsächlich nur 10,36% von deinem Natriumacetat im Taschenwärmer umgewandelt(kristallisiert) wurden.

Ich hoffe dir damit noch rechtzeitig weitergeholfen zu haben.

Grüße

Francoli