A:10 - IFM

A:9
Den totala lösningsentalpin avseende upplösning av NaCl i vatten till en 12,0 %-ig
lösning är vid 20,00 oC 3243,2 J/mol NaCl och vid 25,00 oC 2934,3 J/mol NaCl.
Specifika värmekapaciteten för H2O och NaCl vid 22,50 oC är 4,184 resp 0,871
J.g-1.K-1. Beräkna samma storhet för den 12,0 %-iga lösningen!
Lösning:
Reaktionen är: NaCl(s) + n H2O(l)  NaCl(aq, 12 %)
Om inget annat säges, avser 12 % viktsprocent. Vi räknar på en mol NaCl.
mNaCl = MNaCl = 58,44 g. Antag att vattnet väger x g. Då gäller:
58,44
12,0

x  58,44 100
x  428,56
Då väger lösningen totalt 428,56 + 58,44 = 487,00 g
(Eftersom alla värmekapaciteter är angivna per g behöver vi inte räkna ut
substansmängden för vatten.)
För totala värmekapaciteter gäller att Cp = mcp där cp betecknar den specifika
värmekapaciteten.
H
lösning
3
2
4
1
salt + vatten
T
Cp(NaCl + H2O) = 0,87158,44 + 4,184428,56 = 1844,0 J/K
Antag att specifika värmekapaciteten för den 12 %-iga lösningen är y JK1g1.
Cp(NaCl(aq, 12%)) = y  487,00 J/K
Vi kan gå vägen mellan 1 och 3 antingen 1 – 2 – 3, eller 1 – 4 – 3, d.v.s. lösa saltet vid
låg temp och sedan värma lösningen, resp. värma salt och vatten för sig och sedan lösa
upp vid hög temperatur. Entalpiförändringen skall bli densamma (H är en
tillståndsfunktion.) Använd att H = CpT om värmekapaciteten oberoende av temp.
3243,2 + y  487,00  5,00 = 2934,3 + 1844,0  5,00 ger y = 3,66
Svar: Spec. värmekapaciteten (vid konstant tryck) är 3,66 JK1g1.