Springen naar inhoud

mengen van 2 vloeistoffen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

oostie5

    oostie5


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 november 2006 - 15:56

Stel ik heb 1 liter water van 20įC en 1 liter water van 60įC.
Ik meng dit samen.

Wat is het eindvolume en de eindtemperatuur ?

Het is zeker niet 40įC en 2 liter, want je hebt 2 reŽle vloeistoffasen die niet meer additief zijn, want er treden nu interacties, krachten op tussen de koudere en warmere watermoleculen. Volgens mij krijg je ook een bijdrage nu van meng-entropie enzo.

Op welke formules moet ik steunen om te komen tot het eindresultaat ?

Alvast bedankt !

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 november 2006 - 17:53

Het is zeker wel 40 įC en 2 liter.

De eventuele interactie-energieŽn waar je het over hebt, heffen elkaar op: stel dat de moleculen van 20 įC een positieve interactie-energie zouden krijgen, dan is diezelfde interactie-energie net zo groot en negatief voor de 60 įC-moleculen. Ik zou alleen niet zo gauw een bedoelde interactie-energie kunnen bedenken.

Verder geldt voor de entropie: delta S = delta q/T (voor een reversibel proces).
Maar delta q is nul in dit geval. Dus geen entropie-toename.

Wat anders is dat overigens als je twee verschillende vloeistoffen mengt.

#3

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 november 2006 - 22:48

Nee, Marjanne, hier moet ik je corrigeren. Een temperatuurverschil kan zelfs in arbeid worden omgezet. Bij mengen is wel degelijk entropie toename.

Verder ga je ervan uit dat alle effecten (thermische expansie en warmtecapaciteit) lineaire effecten zijn. Bovendien neem je aan dat 1 liter water van twee temperaturen evenveel mol bevatten.

Ik ga er even vanuit dat we het hebben over precies 60/20 graden en precies 1 liter.

40 graden en 2 liter zijn heel goede benaderingen van de werkelijkheid, maar in de praktijk zullen er inderdaad kleine afwijkingen zijn. Laten we het gewoon uitrekenen met hulp van wat tabellen:

1 liter water van 60 graden heeft een dichtheid van 0,98324, dus 983,24 gram = 54,578 mol
1 liter water van 20 graden heeft een dichtheid van 0,99823, dus 998,23 gram = 55,410 mol

Als we Cp constant veronderstellen over dit gebied, dan heeft het mengsel een temperatuur van (54,578*60+55,410*20)/(54,578+55,410) = 39,848 graden.

Natuurlijk is Cp niet constant. Voor water is Cp bij 20 graden 4,1819 J/g/K en bij 60 graden 4,1844 J/g/K. Gelukkig staat er in mijn tabel ook een totale enthalpie: Bij 20 graden 83,9963 J/g en bij 60 graden 251,1976 J/g. De totale enthalpie voor ons mengsel is dus 983,23*251,1976+998,23*83,9963 = 330833 J. Dat is dus 166,963 J/g, en bij interpolatie in mijn tabel hoort daarbij een temperatuur van .... 39.853 graden, vijf duizendsten van een graad vandaan bij de lineaire interpolatie.

Interpolerend in de tabel van dichtheden tot een temperatuur van 39.85 graden kom ik dan op ~ 0,99230 kg/l. 1981,47 gram komt dan overeen met 1,9968 l

Laat ik aan het eind nog zeggen dat dit experiment niet eenvoudig uit te voeren is, omdat je niet eenvoudig aan een maatkolf van 1 liter kunt komen die bij 60 graden correct is geijkt.....

Met dank aan het CRC handbook of Chemistry and Physics, 64th edition, 1983-1984.

#4

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 november 2006 - 13:04

Ik moest er naar zoeken om mijn gelijk te halen. Ik belandde o.a. in de zeer interessante paradox van Gibb's, maar vond uiteindelijk het antwoord in een relatief eenvoudige examenopgave van een school.

Je hebt gelijk, rwwh, de entropie neemt inderdaad toe bij menging van de twee waterdelen.

:oops:

#5

Adriaan_CF

    Adriaan_CF


  • >100 berichten
  • 161 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 november 2006 - 10:40

Beste RWWH,

op zich geef ik je helemaal gelijk :oops: . Maar!

Als je dan zů precies wilt zijn, interpoleer dan niet maar bereken het ťcht;

eigenschappen water en stoom

De Excel plug-in maakt het mogelijk hťťl precies de condities te vinden.

#6

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 november 2006 - 21:29

Adriaan, laat eens zien dat je dan nauwkeuriger uitkomt, en wat het verschil is! Ik heb geen Excel..... De vraag ging inderdaad over de afwijkingen, dus dan moet je precies te werk gaan! Tabellen en korte interpolaties zijn dan vaak nauwkeuriger dan algemene empirische formules!

Veranderd door rwwh, 23 november 2006 - 21:48






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures