Peter W. Atkins

Physikalische Chemie


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Veränderung der Probe statt, so ist die auf die Probe übertragene Wärme qp = CpΔT. Hier ist ΔT = TT0 und Cp soll nicht von der Temperatur abhängen. Wegen T = T0 + αt ist ΔT = αt. Während des chemischen oder physikalischen Prozesses wird die Energie qp + qp,ex übertragen; qp,ex entspricht dabei der Energie, die zusätzlich aufgewendet werden muss, um die Temperaturen von Probe und Referenz anzugleichen. Wir interpretieren qp,ex als scheinbare Änderung der Wärmekapazität der Probe bei konstantem Druck von Cp auf Cp + Cp,ex, während der Abtastung des Temperaturbereichs,

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      wobei T1 und T2 die Anfangs- bzw. Endtemperatur der Messung sind. Wie wir dieser Beziehung entnehmen können, entspricht die Enthalpieänderung der Fläche unter dem Kurve von Cp,ex als Funktion von T.

      (b) Isotherme Titrationskalorimetrie

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      Die thermochemischen Eigenschaften von Brennstoffen und Nahrungsmitteln diskutiert man in der Regel anhand der spezifischen Enthalpie, dem Quotienten aus der Verbrennungsenthalpie und der (molaren) Masse einer Substanz, oder anhand der Enthalpiedichte, dem Quotienten aus der Verbrennungsenthalpie und dem (molaren) Volumen einer Substanz. Spezifische Enthalpien werden typischerweise in den Einheiten Kilojoule pro Gramm und Enthalpiedichten in Kilojoule pro Liter (oder – was äquivalent ist – pro Kubikdezimeter) angegeben.

      Um festzustellen, welche Faktoren dafür verantwortlich sind, dass bei der Verbrennung eines Brennstoffs auf Kohlenstoffbasis möglichst viel Wärme freigesetzt wird, betrachten wir zunächst die Verbrennung von Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Die Verbrennung von Methan liefert 890 kJ Energie in Form von Wärme. Zum Vergleich betrachten wir nun die Verbrennung von 1 mol CH3OH (g):

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