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Aufgabe:

Um welche Temperatur erhöht sich die Temperatur (exotherme Reaktion)?

bei der Oxidation von Schwefel-dioxid zu Schwefeltrioxid


Problem/Ansatz:

SO2 + O2 - > SO3

Ich habe Delta H = - 198 kJ ausgerechnet. (exotherme Reaktion)

Bei einer exothermen Reaktion wird ja Energie freigesetzt, hier Wärme.

Wie kann man nun berechnen um wie viel Grad sich die Temperatur erhöht?

Ich fand im Internet (bei der Google Suche Eingabe "exotherm schwefeldioxid zu schwefeltrioxid")

"Dabei erwärmt sich das Gemisch von 420 Grad Celsius auf über 600 Grad Celsius, da die Reaktion zu Schwefeltrioxid exotherm ist"

Kann man sagen, dass sich um Delta H = -1 kJ, die Tempeatur um 1 Grad Celsius erhöht?

Und auf welchem Raum / Volumen bezieht sich das?

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Kann man sagen, dass sich um Delta H = -1 kJ, die Tempeatur um 1 Grad Celsius erhöht?

Nein.

Was du vielleicht meinst ist die Def. der Kalorie, die besagt dass man zum Erwärmen von 1 g Wasser um 1 Grad 1 Kalorie braucht.


Und auf welchem Raum / Volumen bezieht sich das?

Ohne solche Angaben kann man das nicht vorhersagen.

Deine obige Angabe bezieht sich vermutlich auf die industrielle Produktion?

1 Antwort

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Antwort mit KI erzeugt

Antwort auf die Frage:

Die Temperaturerhöhung während einer exothermen chemischen Reaktion lässt sich nicht direkt aus dem Wärmeumsatz \(\Delta H\) ableiten, ohne zusätzliche Informationen über das System, in dem die Reaktion stattfindet. Um auszurechnen, um wie viel Grad sich die Temperatur erhöht, benötigt man die Masse der beteiligten Stoffe sowie deren spezifische Wärmekapazitäten. Die spezifische Wärmekapazität gibt an, wie viel Energie erforderlich ist, um ein Kilogramm eines Stoffes um ein Grad Celsius zu erwärmen.

Die allgemeine Formel zur Berechnung der Temperaturänderung, wenn eine Energiemenge \(Q\) (in Joule) einem Stoff zugeführt oder von ihm abgegeben wird, lautet:

\( \Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} \)

Dabei ist:
- \(\Delta T\) die Temperaturänderung in Grad Celsius,
- \(Q\) die Wärmeenergie in Joule (im Falle einer exothermen Reaktion negativ, da Energie freigesetzt wird),
- \(m\) die Masse des Stoffes, dessen Temperatur sich ändert (in Kilogramm),
- \(c\) die spezifische Wärmekapazität des Stoffes (\(J/(kg\cdot K)\) oder \(J/(kg\cdot °C)\)).

Um diese Formel anwenden zu können, benötigt man also zusätzlich die Angaben zu Masse und spezifischer Wärmekapazität. Da diese Informationen hier nicht gegeben sind, kann eine spezifische Temperaturänderung nicht berechnet werden.

Die Aussage, dass sich um \(\Delta H = -1 \, kJ\), die Temperatur um 1 Grad Celsius erhöht, vereinfacht die tatsächlichen Verhältnisse zu stark und ist ohne Angabe von Masse und spezifischer Wärmekapazität nicht korrekt.

Die Annahme der Temperaturerhöhung hängt auch stark vom Rauminhalt/Volumen ab, in welchem die Reaktion stattfindet sowie dem Wärmeaustausch mit der Umgebung (isoliertes vs. nicht isoliertes System). In der Praxis wird die Wärmeenergie (\(\Delta H\)) über die gesamte Masse des Reaktionsmediums verteilt, was zu einer bestimmten Temperaturerhöhung führt, die durch die spezifische Wärmekapazität des Mediums bestimmt wird.

Ohne spezifische Informationen zu den beteiligten Massen, ihren spezifischen Wärmekapazitäten und ohne Kenntnis der Bedingungen, unter denen die Reaktion stattfindet (Druck, Volumen, Wärmeaustausch mit Umgebung, Isolation), lässt sich also nicht exakt berechnen, wie stark die Temperatur ansteigt.
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