[scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 15

[scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Beste lezers,

Ik zit een tijdje vast met een moeilijk vraagstuk omtrent enthalpie en warmtecapaciteit.
Het juiste antwoord zou 23 moeten zijn.

De vraagstuk luidt als volgt:

Afbeelding


Ik weet al dat dit een geïsoleerd systeem is dus dat alle warmte van de aluminium naar het water gaat, zonder warmteverlies.
Ik heb ook al geprobeerd om ∆H1 op te tellen met ∆H2, maar ook hiermee heb ik het juiste antwoord niet gevonden

Alvast bedankt

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Opmerking moderator

Alweer, laat eens zien wat je zelf al gedaan hebt en waar het spaak loopt.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Ik heb al kunnen beredeneren dat het een geïsoleerd systeem is dus dat alle warmte van de aluminium naar het water gaat, zonder warmteverlies.

∆H1 + ∆H2 = 0
Cp(H2O) * n(H2O) * ∆T + Cp(Al) * n(Al) * ∆T
75,3 J/mol.K * 1 mol * ∆T + 24,20 J/mol.K * 1 * ∆T

Bij het omvormen naar T, krijg ik dan totaal andere waarden dan het juiste antwoord

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Je gebruikt in jouw formule 1 mol Al, 1 mol water. Dat klopt niet.
Verder gebruik je tweemaal dezelfde ∆T. De temperatuurverandering van het Al is natuurlijk niet gelijk aan die van het water. Om te beginnen verschillen ze al van teken. Het water wordt warmer, het Al koelt af.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Bedankt voor uw antwoord
Nu heb ik dit gevonden:

(75,3 J/mol.K * 277,78 mol * -∆T) + (24,20 J/mol.K * 3,70 mol * (1103,15K - 293,15K) = 0
- 20916,83 ∆T + 72527,4 = 0
- 20916,83 ∆T = -72527,4
∆T = 3,48

Nu kom ik uit op 3,48

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Daar kom ik ook nagenoeg (3,46) op uit. Dat is dan de temperatuurverandering van het water.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Ja het is eigenlijk de temperatuur die voorkomt bij thermisch evenwicht, alleen weet ik niet de welke dat is

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

ChemistryStudent74 schreef: ma 21 jun 2021, 17:41 (75,3 J/mol.K * 277,78 mol * -∆T) + (24,20 J/mol.K * 3,70 mol * (1103,15K - 293,15K) = 0
Dat moet zijn:
(75,3 J/mol.K * 277,78 mol * ∆T) + (24,20 J/mol.K * 3,70 mol * (1103,15K - 293,15K-∆T) = 0
(ik heb het teken van ∆T voor de duidelijkheid veranderd).

De temperatuurverandering van het Al is het totale verschil (810) min de temperatuurstijging van het water. Ze moeten uiteindelijk dezelfde temperatuur krijgen.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Oke ik kom dus nu -3,47 uit.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Wat ik zonet schreef klopt niet.
De warmtestroom naar het water is gelijk aan de warmtestroom naar het Al (waarbij die laatste stroom negatief is, het Al koelt af):
(75,3 J/mol.K * 277,78 mol * ∆Twater) + (24,20 J/mol.K * 3,70 mol * ∆TAl) = 0

(75,3 J/mol.K * 277,78 mol * ∆Twater) + (24,20 J/mol.K * 3,70 mol * (-810+∆Twater) = 0
De temperatuurverandering van water is positief, die van Al negatief.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

(75,3 J/mol.K * 277,78 mol * ∆Twater) + (24,20 J/mol.K * 3,70 mol * (-810+∆Twater) = 0
<-> 20916,834 ∆Twater + 89,54 * (-810+∆Twater)
<-> 20827,29 ∆Twater = 72527,4
∆Twater = 3,48

Heb het zojuist gedaan en kom nu uit op 3,48

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Ik kom op 3,46 maar ik rond wat minder snel af. Dat is dus de temperatuurstijging van het water.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Ja denk wel dat het klopt, maar dan zullen ze waarschijnlijk iets anders bedoelen met de temperatuur bij thermisch evenwicht, want het antwoord moet 23 zijn.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.696

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

20 graden (begintemperatuur water) plus die 3,46, en dan wat rigoureus afgerond.

Gebruikersavatar
Berichten: 15

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Ah juist, nu begrijp ik het. Bedankt!

Reageer