Besprechung am Do 20.12.2001
Aufgabe 1
Reinhold Messner möchte, da das deutsche Privatfernsehen zur Steigerung
der Einschaltquoten und der Werbeeinnahmen live überträgt, auf
dem Nanga Parbat im Himalaya einen Messner-Tee aufbrühen. Wie heiß
wird das Teewasser, wenn Messner einen filmtechnisch geeigneten Platz in
8200m Höhe findet?
(Hinweis: Der Druck nimmt mit zunehmender Höhe h nach der
barometrischen Höhenformel p = p0·exp(-Mgh/RT)
ab, wobei g 9.81 m/s2, M, die molare Masse der Luftmoleküle,
28.96 g/mol und T 283 K betragen. Kombinieren Sie die barometrische Höhenformel
mit der Clausius-Clapeyron Gleichung (auf unterschiedliche Anfagsbedingungen
achten!). Ausgangspunkt ist der Siedepunkt am Erdboden:
ΔVH(105
Pa, 373 K) = 40.66 kJ/mol.)
Aufgabe 2
Die Dichte einer 50%igen wäßrigen Lösung von Ethanol
bei 25°C beträgt 0.914 g/cm³. Berechnen Sie das partielle
molare Volumen des Ethanols, wenn das partielle molare Volumen des Wassers
17.4 cm³/mol und das Gesamtvolumen der Lösung 0.1 L sind. (MWasser
= 18.02 g/mol, MEthanol = 46.07 g/mol)
Aufgabe 3
Der Dampfdruck von Salpetersäure wurde bei unterschiedlichen Temperaturen
bestimmt:
T / °C | 0 | 20 | 40 | 50 | 70 | 80 | 90 | 100 |
p / Pa | 192 | 639 | 1770 | 2770 | 6230 | 8930 | 12490 | 17090 |
Wie groß sind die molare Verdampfungsenthalpie, der Siedepunkt bei p0 = 105 Pa und der Dampfdruck bei -10°C? (Hinweis: Wählen Sie eine geeignete graphische Darstellung, so dass Sie aus der Steigung die Verdampfungsenthalpie bestimmen können.)
Aufgabe 4
Die Gleichungen der Verdampfungskurve und der Sublimationskurve für
den Distickstoffmonoxid N2O sind:
Verdampfungskurve: ln(p) = (-1977.3
/ T) + 22.246,
Sublimationskurve: ln(p)
= (-2837.3 / T) + 26.953.
a) Wie groß sind die Verdampfung-, die Sublimations- und die Schmelzenthalpie?
b) Berechnen Sie den Dampfdruck, die Temperatur und die Änderung
dp/dT
des
Dampfdruckes und des Sublimationsdruckes mit der Temperatur im Tripelpunkt.
(Hinweis: Der Tripelpunkt ist der Schnittpunkt der beiden Kurven
p(T)).