Erstarren von Wasser exotherm?
Hallo,
Im Chemieunterricht schauen wir uns die Aggregatzustände und chemische Reaktionen an. Das Erstarren von Wasser ist ja keine chemische Reaktion. Es ist aber exotherm. Nun verstehe ich nicht weshalb es exo- und nicht endotherm ist. Wenn man Wasser gefrieren will dann muss man doch ständig Energie dazu geben (z.B. Gefrierschrank)?
3 Antworten
Das Schmelzen und Verdampfen eines Stoffes ist endotherm, weil dabei Energie aufgenommen wird. Entsprechend sind Kondensieren und Erstarren exotherm, da dabei Energie abgegeben wird. Das man dafür häufig einen gewissen technischen Aufwand betreiben muss, ist irrelevant!
Schön sieht man das bei den Handwärmern, die man erstarren lässt! Zum Schmelzen muss man sie in heißes Wasser legen, wo sie Energie aufnehmen und speichern. Wenn man das MetallPlättchen knickt erstarrt das Salz und erwärmt sich auf 50 °C.
Wenn man Wasser gefrieren will dann muss man doch ständig Energie dazu geben (z.B. Gefrierschrank)?
Ein Gefrierschrank führt dem Wasser keine Energie zu.
Sondern die Energie, die du dem Gefrierschrank zuführst, ist nötig um eine Wärmepumpe zu betreiben, die - Achtung - Wärmeenergie vom Inneren des Gefrierschranks nach außen befördert. Deshalb ist es hinten am Gefrierschrank so warm, da wird die Wärme abgegeben, die aus dem Innenraum entzogen wurde...
Diese Energieübertragung aus dem Inneren nach außen arbeitet gegen die normale Wärmeleitung, deshalb braucht es dafür Energie.
Nun versteh ich nicht weshalb es exo- und nicht endotherm ist.
Ganz runter auf die Teilchenebene gebrochen: Wärmeenergie = Teilchenbewegung. Und Aggregatzustand = Teilchenbewegung.
Bei einem Feststoff haben die Teilchen (im Falle von Wasser die Wassermoleküle) so wenig Energie, dass sie zwar an Ort und Stelle ein Bisschen herumwackeln können, aber sich nicht fortbewegen können.
Während bei einer Flüssigkeit die Teilchen so viel Energie haben, dass sie nicht nur an Ort und Stelle herumwackeln, sondern sich auch fortbewegen.
Um von "viel Energie" auf "wenig Energie" zu kommen, muss Energie abgegeben werden. Also muss Energie abgegeben werden, um vom flüssigen Zustand in den festen Zustand zu kommen. Vorgänge, bei denen Energie abgegeben werden, heißen exotherm. Auch, wenn sie keine chemischen Reaktionen sind.
Ja. Das gefrieren ist exotherm, denn das Wasser gibt beim Gefrieren Wärme ab. Beim Auftauen wird dem Eis Wärme zugeführt, also ist es endotherm.
Ein Gefrierschrank verbraucht Energie, weil er die Entropie verringert.
Nein. beim Gefrieren wird Wärme an die Umgebung abgegeben, da sich Strukturen ändern, so daß sie weniger Energiereich sind.
Willst du das Eis verflüssigen, nimmt das Wasser einen energiereicheren Zustand an, somit muß Energie zugeführt werden. Die Schmelzenthalpie. Ist gleich groß wie die Energie, die beim Gefrieren frei wird.
Du schreibst:
beim Gefrieren wird Wärme an die Umgebung abgegeben
ich schreibe:
Das Gefrieren ist exotherm, denn das Wasser gibt beim Gefrieren Wärme ab
wir sind uns also einig, oder wo siehst du ein Problem ?
Beides exotherm? Gefrieren und Auftauen?