Energieformen- und Umwandlung?
Hallo!
- 100g Eis haben eine größere innere Energie als die gleiche Masse Wasser
- Ein Benzin-Luft-Gemisch hat eine größere innere Energie als seine Verbrennungsprodukte
Kann jemand diese zwei Aussagen beurteilen, ob das stimmt oder nicht und warum?
Danke!
5 Antworten
100g Eis haben eine größere innere Energie als die gleiche Masse Wasser
Das ist falsch und genau umgekehrt. Um Eis zu schmelzen, müsste man ihm die Schmelzwärme zuführen. Die Zufuhr von Wärme oder Arbeit führt zu einer Erhöhung der inneren Energie, weshalb das Wasser die höhere innere Energie besitzt.
Ein Benzin-Luft-Gemisch hat eine größere innere Energie als seine Verbrennungsprodukte
Das ist möglicherweise richtig oder falsch, was auf die näheren Umstände ankommt. In der Chemie zählt zur inneren Energie nicht nur die innere Energie aufgrund der Temperatur (thermischer Anteil), sondern auch die innere Energie aufgrund chemischer Bindungskräfte (chemische Energieanteil).
Sofern das Benzin-Luftgemisch in einem geschlossenen adiabaten System mit festen Systemgrenzen gezündet wird, haben die Verbrennungsprodukte immer noch dieselbe innere Energie, da weder Wärme noch Arbeit die Systemgrenze überschritten haben. Die chemische Energie und wurde in rein thermische Energie durch die Erhöhung der Temperatur umgewandelt.
Leisten die Verbrennungsprodukte jedoch eine Volumenänderungsarbeit wie z.B. im Zylinder eines Verbrennungsmotors, wird ihnen mechanische Arbeit entzogen, wodurch ihre innere Energie sinkt. Dasselbe würde gelten, wenn Wärme auf die Systemwand (Gehäusewand) übertragen wird. Auch um diesen Betrag würde die innere Energie sinken. Auch für den Fall, dass dass System offen ist und die Verbrennungsprodukte mit ihrem deutlich höheren Volumen als das Benzin-Luftgemisch in die Umgebung entweichen (isobare Zustandsänderung), würde die innere Energie durch die damit verbundene Volumenänderungsarbeit sinken. Auch in diesem Fall wäre die Aussage korrekt.
Zu den inneren Energien zählen z. B. die thermische Energie und die chemische Energie.
Wasser und Eis unterscheiden sich in der thermischen Energie:
Wasser > Eis.
Benzin-Luft-Gemisch und Verbrennungsgase haben unterschiedliche chemische Energie:
Benzin-Luft-Gemisch > Verbrennungsgase
(sofern alle anderen Bedingungen jeweils identisch sind)
Hi
da kannst du eigentlich selbst drauf kommen:
Eis ist kalt und entzieht deiner Hand Wärme (=Energie). Dabei schmilzt es und wird Wasser. Was hat also mehr Energie?
Ein Verbrennungsmotor verbraucht Benzin und stößt hinten die Auspuffgase (Verbrennungsprodukte) aus. Was hat also mehr Energie?
m.f.G.
anwesende
das kann man so schlecht beurteilen, ohne zu wissen worauf man die energie bezieht. natürlich braucht es eine gewisse menge energie um eis zu erzeugen, die auch irgendwo wieder frei wird, wenn es schmilzt. aber nehmen wir mal an, die 100 g eis stehen in einer tasse auf der küchenarbeitsplatte, dann haben wir nach W = m * g * h egal ob wir es mit wasser, eis oder sogar dampf zu tun hätten, immernoch die gleiche menge an potenzieller energie.
ähnlich verhält es sich mit dem gemisch.
lg, anna
Beide Aussagen sind falsch.