Thermodynamik Flashcards
(18 cards)
Definiere
Enthalpie
Die Enthalpie ist eine thermodynamische Zustandsgröße, die beschreibt, wie viel Energie sich in einem Reaktionssystem befindet. Sie wird mit dem Symbol H gekennzeichnet und in Joule gemessen.
Enthalpie setzt sich aus Druck (p), Volumen (V) und Innerer-Energie (U) zusammen
Es können nur Veränderungen der Enthalpie angegeben werden. Die haben dann das Formelzeichen ΔH.
Molare Reaktionsenthalpie
Die molare Reaktionsenthalpie ist die Enthalpie bezogen auf eine bestimmte Stoffmenge n. Sie wird mit Δ_rH_m gekennzeichnet.
Stoffmenge
Die Stoffmenge gibt die Anzahl der vorhandenen Teilchen eines Stoffes wieder. Sie wird in Mol angegeben und hat das Formelzeichen n.
Berechnung der Stoffmenge aus molarer Masse und vorhandener Masse
n=m/M
isochore Prozessführung
Unter Annahme des gleichbleibenden Volumens (ΔV=0)
Bei Isochorer Prozessführung kann die Volumenarbeit vernachlässigt werden. Deshalb ist ∆_rU=Q_v
isobare Prozessführung
Unter Annahme des gleichbleibenden Drucks (Δp=0)
In welchem Reaktionssysteme ist die Wärmemenge gleich der Reaktionsenthalpie und wie lautet die entsprechende Formel?
In einem isobaren Reaktionssystem ist die Wärmemenge gleich der Reaktionsenthalpie.
Die Formel lautet Δ_rH=Q_p
Welche drei Reaktionssysteme kennt die Thermodynamik und wodurch zeichnen sie sich aus?
- Offenes System: Energie- und Stoffaustausch (Reaktion im Raum)
- Geschlossenes System: Energie-, aber kein Stoffaustausch (Reagenzglas)
- Abgeschlossenes System (nur thoretisch): weder Energie- noch Stoffaustausch (nächstes: Thermoskanne)
Wann ist die Wärmemenge Q bzw. die Enthalpie negativ?
Wenn Wärme an die Umgebung abgegeben wird.
Innere Energie kann während einer Reaktion in welche Energieformen umgewandelt werden?
- Thermische Energie
- Elektrische Energie
- Strahlungsenergie
- Mechanische Energie
Innere Energie (Formelzeichen, Einheit, Angabe, Zusammensetzung)
Formelzeichen: U
Einheit: Joule
Kann nicht bestimmt werden, nur Aufnahme/Abgabe von Energie während einer Reaktion bestimmt und Veränderung der inneren Energie bestimmt werden
Zusammensetzung: Kernenergie, Chemische Energie, Thermische Energie
∆U=Q+W
Wärmemenge
Formelzeichen: Q
Einheit: Joule
Bei einer Reaktion abgegebene/aufgenommene Wärmemenge.
Arbeit (Größe)
Formelzeichen: W
Einheit: Joule
- Hauptsatz der Thermodynamik
Energie kann weder erschaffen noch zerstört werden, sie kann nur umgewandelt werden
Absolute Reaktionsenthalpie
Energieveränderung einer Reaktion
Bildungsenthalpie (Formelschreibweise, Definition, Berechnung)
Formelschreibweise: ∆_fH_m
Energiemenge, die bei der Formung eines Mols eines Stoffes entsteht/benötigt wird
Berechnung: Reaktionsprodukt mit n = 1 mol definieren und die Reaktionsedukte auszugleichen + alle Reaktionsedukte müssen in ihren Elementsubstanzen vorliegen + Reaktionen müssten nicht tatsächlich durchführbar sein
Molare Standardbildungsenthalpie
Bildungsenthalpie unter Standardversuchsbedingungen
Verbrennungsenthalpie (Formelschreibweise, Definition, Berechnung)
Formelschreibweise: ∆_vH_m
Energiemenge, die bei der Verbrennung eines Mols des Stoffes entsteht/benötigt wird
Berechnung: Gefragter Stoff mit n = 1 mol definiert, andere Reaktionsteilnehmer ausgleichen; es handelt sich immer um eine Vollständige Verbrennung
