Chemie, Unterricht, Thermodynamik

Unterrricht ... Thermodynamik

Thermodynamik

Kopien der dH-Werte-Tabellen machen sowie abgeben
Labor-Versuch: Wärmebeutel Migros - selber gemacht
Einfacher Versuch für den Anfang: Auflösen von Mg in Säure, wird warm.
Versuche Röhre mit ca. maximal 0.5 ml Pentan, Zündung mit Funkengenerator. Reaktionsgleichung aufstellen, dH für diesen Versuch ausrechnen, mit E=mgh entsprechende Masse ausrechnen, um 1 Meter zu heben
Temperaturbegriff, Aggregatszustand
- Geschwindigkeitsverteilung, [youtube] oder [offline] . Diverse Szenarien beachten, Notizen gemäss Video, Quintessenz: ähnlich wie p. 75. (Thieme, Physik)
- Odyssey: Geschwindigkeitsverteilung selber machen mit Odyssey, Temperatur erhöhen
- Animation Gas - Abstand der Teilchen, [hier]
- Odyssey: Mit Odyssey diverse Zustände angucken: Schwerpunkt sichtbar machen, Rest auf Hide stellen. Auch beim Eis bewegen sich die Atome ! Ebenso: Eisstruktur zum Schmelzen bringen
Joule
- Historischer Versuch von James Joule (4:30) [youtube] oder [offline]
- Joule, Wikipedia-Eintrag angucken. Vor allem auf die Einheiten losgehen ! [link]
- Joule, sollte von der Physik bekannt sein, einige Veranschaulichungen [hier] .
- Kleinste Kamera der Welt, viel interessanter: Leistung [jpg]
- Wie sieht ein Kalorimeter aus. [hier]
- Alltagsbezug zu Joule zeigen: Lebensmittel 'haben' Joules: Nüsse verbrennen
- Kinetische Energie wird in Wärme umgewandelt: glühende Brensem, Bild [hier]
- Experiment Wasser 100 Grad Celsius mit Wasser (Eis) zusammengeben, gleiche Menge. Mischtemperatur bestimmen, dito mit Rechnen verifizieren
- Wasser zum Sieden bringen mit einem Mixer. Funktioniert, wenn auch langsam (total ca. 9 min ...): [youtube] oder [offline]
  Ebenfalls: Wasser mit Rührfisch, Temperatur messen. rühren lassen. Nach ca. 10 Minuten (evtl. schon vorher) kann ein leichter Tempanstieg beobachtet werden: innere Reibung der Moleküle
- Wärmekapazität. Leidenfrostches Phänomen (0:56) [youtube] oder [offline]
- Leiden-Frost mit flüssigem Stickstoff, ca. -200 Grad Celsius. Link ('Gray Matter', ca. 2 Min.) [hier]
- Kapazitäten Handy [Handy] , [Fahrradakku]
- Nebeldecke Artikel aus Watson, alles korrekt? Dinge nachrechnen. Resultate am Schluss des pdf-files. [pdf]
- Marathon Energetische Aspekte [pdf]
- Diverse Aufgaben [pdf]
Anwendung der dH-dS-dG
- Kältepackung auseinandernehmen, ausrechnen. Zutaten; Calcium + Ammoniumnitrat (235 g), Wasser (147 g). Pro mol Ammoniumnitrat werden +27 kJ benötigt, welche schlussendlich aus dem Wasser aufgenommen werden: kühlt sich ab. Berechnung liefert 128 K, was unreaslistisch scheint. Aus dem Experiment zeigt sich, dass eine Abkühlung um ca. 25 Kelvin beobachtet werden kann. Schlussfolgerung: das Verhältnis Calcium / Ammoniumnitrat beträgt etwas 128 / 25 = ca. 5 also 5 Teile Ca und 1 Teil Ammoniumnitrat.
- Anwendung der Tabelle, Wasser liquid zu Wasser gas. Alltag: braucht Energie. Berechnen. Dito mit Pentan, Wärmebeutel
- Weitere Anwendungen:
  --- dH, was wird 'heisser' (rsp. mehr freigesetztes Q) ... Methanverbrennung oder Ethinverbrennung, jeweils 1 mol Gas betrachten.
  --- Kann der Kalorienverbrauch eines Menschen (googlen: tagesbedarf kJ mensch) durch 40% Schnaps realisiert werden? Rechnungshinweise etc. auf [link]
- Zweite thermodynamische Grösse: Entropie. Beispiele, abschätzen der Grösse
- ... Entropie, Versuch mit Gummiband
- ... Entropie, TED-talk, 5:30, [youtube] oder [offline]
- ... Entropie, Vortrag, 57:00, [youtube] oder [offline]
- Boltzmann, Grabstein [Bild]
- Entropie, CaCO₃-Aufgabe. Im Text wird Calcit resp. Aragonit erwähnt, [link hier]
- Javascript Zufall kann aber auch gebraucht werden: Berechnung der Zahl pi javascript-Animation [hier]
  [???] Sprungmarke: js_02
- Ody-Anwendung resp. Ody-Video Entropie gegen die Temperatur [hier]
  [???] Sprungmarke: thermo_v1
- Die beiden Grössen H und S im Zusammenhang: dG = dH -TdS sowie deren Anwendungen. dG besagt gar nichts aus wie schnell die Reaktion sein kann, nur ob (therodynmisch) möglich oder nicht.
- Experiement: Ba(OH)₂ + NH₄SCN resp. NH₄Cl plus Schwamm resp. Holzklotz. Die Berechnung ist bisschen aufwendig, mit Enthalpiewerten etc. hier als [pdf] . Die gleiche Geschichte auf youtube, bisschen schnell dahergeredet, link [hier]
Aufgaben mit Lösungen
- Zuerst die Aufgaben: [docx] oder [pdf]
- SO₂ und O₂ zu SO₃, Video [hier]
- H₂ und N₂ zu NH₃, Video [hier]
- Mitschrift des Videos als pdf, beide Aufgaben [hier]
Gleichgewichtskonstante K und Temperatur
- ½O₂(g) + ½O₂(g) ⇄ NO(g), dH, dS und dG bei 298K, 900 K und 2300 K berechnen
- Ebenfalls K bei den verschiedenen Temperaturen berechnen
- Plot machen Gleichgewichtskonstante K gegen Temp T (x-Achse),
  Wolfram-Alpha: plot e^(-(90250-x*12.44)/(8.314*x)), x=0,3000 oder [link wolfram]

Thermodynamik

[pdf]

[youtube]

[offline]

Mögliche Prüfungsfragen

[hier]

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