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- Frage: (thermo-107)
Angenommen, man entscheidet sich für die nicht gesunde Variante, dass die komplette tägliche Energieaufnahme mittels trinken von Alkohol (40% Schnaps) realisiert wird. Es gelten folgende Annahmen und Vorgaben:
- Trinkalkohol wäre C2H5OH (Ethanol), Dichte von reinem Alkohol sei 0.9 g/ml
- Annahme: Der Alkohol wird im Körper veratmet, d.h. mit O2 umgesetzt.
- Hinweis 1: Berechne zuerst die Reaktionsenthalpie, inklusive Aggregatszustand
- Hinweis 2: Berechne aus ΔHoR und der Menge Ethanol pro Liter Schnaps die benötigte Menge, um die Energiezufuhr zu realisieren
- Hinweis 3: Der tägliche Energiebedarf betrage 9200 kJ
- Hinweis 4: Für die Profis: Die Berechnungsgrundlage ist nicht komplett, eigentlich müsste die freie Reaktionsenthalpie bei Körpertemperatur berechnet werden. Siehe Details nachfolgende Aufgabe thermo-108. Man sieht aber, dass das Resultat sich nur um ca. 10 Prozent verändern würde
Textantwort: - Reaktionsgleichung:
1·C2H5OH + 3·O2 ⇄ 2·CO2(g) + 3·H20(l) - ΔHoR = ∑ΔHof(Produkte) – ∑ΔHof(Edukte)
ΔHoR = (2· ΔHof(CO2(g)) + 3 ΔHof(H2O(l))) – ( ΔHof(C2H5OH) + 3· ΔHof(O2))
ΔHoR = (2·-393 + 3·-286) – (-278 + 3·0) = -1366 kJ/mol
Somit weiss man nun, dass pro Mol Ethanol 1366 kJ freigesetzt werden - Nächste zu lösende Frage: Wie viel Gramm Ethanol sind im Schnaps?
1 Liter Schnaps, 40%, dh. 400 ml reinen Ethanol. Mit der Dichte von 0.9 g/ml ergeben sich somit 360 Gramm Ethanol - M(C2H5OH) = 46 g/mol, somit
n= m/M = 360 / 46 = 7.8 mol - Pro Flasche Schnaps sind somit 7.8 mol à -1366 kJ, also – 10690 kJ enthalten
- Für einen Tagesbedarf von 9200 kJ braucht es also ca. 860 ml
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