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Hallo ich gehe grade zum Lernen eine Beispielklausur durch. Dabei stehe ich bei folgender Aufgabe irgendwie voll auf dem Schlauch.

Welche Arbeit ist erforderlich, um 5g Wasser bei T=373K und p(außen)=konst. zu verdampfen? (Anmerkung: Betrachten Sie Wasserdampf von 100°C als ideales Gas mit M(Wasser)=18,015g/mol, das Volumen der Flüssigen Phase sei gegen die Gasphase vernachlässigbar. R=8,314J/(mol*K))


Aufgrund der Anmerkung denke ich, dass das Ganze mit CC zu lösen ist. Es ist mir auch klar, dass ich ein Wertepaar habe, also T(1)=373K und p(1)=1013bar. Allerdings sind ja T beim Sieden und p konstant. Es ist mir unklar, wie ich so ein Ergibnis bekomme, weil T(1)/T(2) bzw. p(1)/P(2) ja identisch sein müßten und damit 0=0 rauskommt.

Vielleicht geht es auch viel einfacher und anders,aber ich sehs im Moment irgendwie nicht.


€:

Nach kurzer Pause ist mir noch der 1.HS in den Sinn gekommen. dU=dQ+dW
wobei das d bei Q,W wegabhängig ist.
dQ kann man einfach mit Hessschen Satz aus der Reaktionsgleichung H2O(l) zu H2O(g) ausrechnen, das heißt es ist die Reaktionsenthalpie. dW ist in dem Fall -pdV, wobei man dV einfach mit pV=nRT ausrechnet.
Was mich aber daran stört ist, dass die innere Energie die Verdampfungsenthalpie sein soll. Der Zahlenwert passt aber, wenn man für 1kg Wasser rechnet und mit Tab vergleicht.

Naja erstens traue ich Wiki bei sowas ungern und zweitens kommt da die innere Energie aus dem nichts.

Zitat

Beispiel: Um ein Kilogramm Wasser bei 100 °C und 1013 mbar zu verdampfen, ist die Abtrennarbeit ”U = 2088 kJ aufzuwenden.

Innere Energien findet man in der Regel auch nicht tabelliert.

Wie schon oben geschrieben über Hessschen Satz Reaktionsenthalpie ausrechnen und Volumenarbeit abziehen führt erstmal zu richtigen Zahlenwert und ist für mich auch nachvollziehbar.

Oh man wenn man die Aufgabe nicht lesen kann... sowas fällt einen aber auch immer erst zu spät auf.
Da steht Arbeit also dW also pdV also p mal (V(gas)) = und fertig. Das kann eigendlich schon mancher Schüler.

Nicht desto weniger hab ich mir nun auch einen Weg für die Enthalpie überlegt. Die Standardbildungsenthalpien gelten ja für 1,013 bar und 25°C. Ich wollte aber die Enthalpie für 100°C. Deshalb war die Reaktionsenthalpie auch größer und für diesem Fall nicht richtig.

Man kann das Ganze schon mit CC lösen, wenn man die Verdampfungsenthalpie als temperaturunabhängig ansieht. Man braucht lediglich noch einen Dampfdruck von Wasser bei einer anderen Temperatur. Das steht irgendwo in Tab. Dann setzt man seine Wertepaare ein, stellt nach H um und hat es. Ich hab mir die Grenzen als Weggrenzen beim Erwärmen und sieden vorgestellt, was aber nicht richtig ist. Es sind lediglich 2 Wertepaare von Dampfdruck und Temperatur. Dampfdruck ist aber eben nur beim Sieden gleich Außendruck.


Naja Aufgaben zu dem Thema sollten morgen kein Ding mehr sein