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Warum hat Entropie die Einheit Joule/Kelvin?

Ich habe in letzter Zeit versucht mir den Begriff der Entropie vertrauter zu machen. Ich verstehe auch grundsätzlich warum die Entropie steigt und wie man diese anwendet.

Was ich jedoch nicht verstehe ist, warum diese Zunahme/Abnahme der "Unordnung" die Einheit Joule/Kelvin (Energie/Temperatur) besitzt.

Ich hatte auch versucht zu verstehen, ob es etwas mit der Wärmekapazität zu tun hat und kam auf folgendes Ergebnis:

Wenn man nicht den ganzen Lösungsweg lesen will, kann man diesen auch erstmal überspringen, da es sehr viel Text ist.

gegeben:

Wasser Wasserstoff Sauerstoff

c: 4,2 kJ/(K*Kg) 14,304 kJ(Kg*K) 0,920 kJ(Kg*K)

M: 18,02 g/mol 1,008 g/mol 15,999 g/mol

2 H2 + 1 O2 -> 2 H2O

ΔT = 10°C

E = c * m * ΔT

m = M*n

-> E = c * M * n * ΔT

E (H2O) = 4,2 kJ/(K*Kg) * 18,02 g/mol * 2 mol * 10K

E (H2O) = 1513,7 J

E (H2) = 14,304 kJ(Kg*K) * (2*1,008 g/mol) * 2 mol * 10K

E (H2) = 576,8 J

E (O2) = 4,2 kJ/(K*Kg) * (2*15,999 g/mol) * 1 mol * 10K

E (O2) = 1343,9 J

-> Es werden 1513,7 J für das Erwärmen von 2 mol Wasser um 10K benötigt.

(20°C->30°C)

Es werden 1920,7 J für das Erwärmen von 2 mol Wasserstoff und 1 mol Sauerstoff um 10K benötigt.

(20°C->30°C)

-----------Reaktionsenthalpie-----------

2 H2 + 1 O2 -> 2 H2O

ΔfHm 2* 0 + 1* 0 -> 2*(-285) [in kJ/mol]

ΔrHm = ∑(ΔfHm Produkte) - ∑(ΔfHm Edukte)

ΔrHm = (2*(-285))-(2*0 + 1*0)

ΔrHm = -570 kJ/mol

-----------Reaktionsentropie------------

2 H2 + 1 O2 -> 2 H2O

ΔfSm 2*131 + 1*205 -> 2* 70 [in J/(mol*K)]

ΔrSm = ∑(ΔfSm Produkte) - ∑(ΔfSm Edukte)

ΔrSm = (2*70)-(2*131 + 1*205)

ΔrSm = -327 J/(mol*K)

--------Freie Reaktionsenthalpie--------(25°C)

T = 298.15K

ΔrGm = ΔrHm -T*ΔrSm

ΔrGm = -570*10^3 J/mol - 298.15K * (-327) J/(mol*K)

ΔrGm = -472.5 kJ/mol

--------Freie Reaktionsenthalpie--------(35°C)

T = 308.15K

ΔrGm = ΔrHm -T*ΔrSm

ΔrGm = -570*10^3 J/mol - 308.15K * (-327) J/(mol*K)

ΔrGm = -469.23 kJ/mol

(Lösungsweg Ende)

Es werden 3,270 kJ bei einer Temperaturänderung von 10°C bei der Reaktion weniger frei.

Das Erhitzen von Wasser um 10°C benötigt jedoch nur 0,407 kJ weniger Energie.

-> Erst erwärmen und dann umwandeln

-> 1,9207 kJ + -469.23 kJ = -467,31 kJ

-> Erst umwandeln und dann erwärmen

-> -472.5 kJ + 1,5137 kJ = -471 kJ

Ich wollte nun wissen, warum ich unterschiedlich viel Energie benötige, je nach dem in welcher Reihenfolge diese "Prozesse" stattfinden. Da Energie nicht vernichtet werden kann. Habe ich mich verrechnet, etwas übersehen oder wohin geht die Energie? Oder stellt Entropie mit der Einheit etwas ganz anderes dar?

Ich bedanke mich jetzt schonmal dafür, dass ihr euch für mich die Zeit nehmt und velen Dank für Antworten.

Entropie, Physik, chemische Reaktion, Wärmekapazität

Ist die Schaltung richtig? 3 Phasen Gleichrichter?

Hi,

ich bin Hobbymäßig aktuell bisschen was in der Elektrotechnik am machen. Arduino und kleine Motoren Generatoren und sowas am basteln.

Ich habe sowas nie in der Schule gelernt, daher habe ich vor ein paar Monaten von 0 angefangen.

Nun habe ich mir einen kleinen Generator zusammen gebaut, dieser hat 12 Spulen insgesamt. Jeweils 4 habe ich zusammen geschlossen und habe somit 3 Phasen, welche um 120° verschoben sind. Mit dem Ozi habe ich das auch überprüft, dass diese tatsächlich verschoben sind.

Nun möchte ich daraus Gleichspannung machen. Der Generator erzeugt bis zu 20V AC, wenn ich den Akkuschrauber auf max. Umdrehung laufen lasse, ich versuche aber max. 5-10V zu halten.

Die Dioden sind laut Datenblatt bis 50V und 1A ausgelegt.

Ich habe einen Kondensator mit einer Kapazität von 2200uF, ein Widerstand von 220 Ohm und einer LED angeschlossen.

Die 3 Phasen schließe ich jeweils an J1, J2 und J3 und zusätzlich die anderen an J5, damit ich einen geschlossenen Stromkreis habe, da ich ja je Spulengruppe 2 Drähte habe. Also einen Draht an J1 und einen an J5 usw.

Drehe ich nun den Generator, leuchtet die LED.

Nun zu meinem Problem:

Wenn ich nun aber den Generator weg mache und nun an J4 das Pluskabel von meinem Labornetzteil anschließe und an J5 das Minuskabel, fangen die Dioden an richtig heiß zu werden, also wirklich heiß, man verbrennt sich die Finger dran.

Die Spannung des Labor Netzteils habe ich auf 5V gestellt und die Stromstärke auf 0,5A. Das reicht, damit die LED anfängt zu leuchten, aber deutlich schwächer, als wenn ich es mit dem Generator mache.

Laut Multimeter liegt auch nur eine Spannung von 5V an.

Habe ich hier ein Denkfehler? Sind die Dioden nicht für einen Dauerstrom von 5V ausgelegt?

Was mir auch aufgefallen ist, dass wenn ich eines der Kabel vom Labornetzteil an den Kontakt halte, dann kommt auch ein kurzer Funke und das Labornetzteil zeigt C.C statt C.V an, als wenn ein Kurzschluss entsteht. Aber es ist doch keiner vorhanden, oder doch? Durch den Widerstand und der LED sollte doch keiner vorhanden sein, oder?

Oder ist die LED und der Kondensator falsch herum? Muss Minus oben sein und unten Plus? Aktuell ist Minus von C1 unten.

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Elektrik, Licht, Spannung, Elektriker, Elektrizität, Kondensator, LED, Physik, Schaltung, Widerstand

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