Pagina 1 van 1

[scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 13:58
door ChemistryStudent74
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

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 15:33
door Xilvo

Opmerking moderator

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

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 17:14
door ChemistryStudent74
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

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 17:19
door Xilvo
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.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 17:41
door ChemistryStudent74
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

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 17:43
door Xilvo
Daar kom ik ook nagenoeg (3,46) op uit. Dat is dan de temperatuurverandering van het water.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 17:46
door ChemistryStudent74
Ja het is eigenlijk de temperatuur die voorkomt bij thermisch evenwicht, alleen weet ik niet de welke dat is

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 17:54
door Xilvo
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.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 18:02
door ChemistryStudent74
Oke ik kom dus nu -3,47 uit.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 18:19
door Xilvo
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.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 18:59
door ChemistryStudent74
(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

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 19:03
door Xilvo
Ik kom op 3,46 maar ik rond wat minder snel af. Dat is dus de temperatuurstijging van het water.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 19:33
door ChemistryStudent74
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.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 19:36
door Xilvo
20 graden (begintemperatuur water) plus die 3,46, en dan wat rigoureus afgerond.

Re: [scheikunde] Vraagstuk enthalpie/warmtecapaciteit

Geplaatst: ma 21 jun 2021, 19:40
door ChemistryStudent74
Ah juist, nu begrijp ik het. Bedankt!