M1
Ein Kältekissen aus Kaliumnitrat
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Ein Hersteller für Outdoor-Ausrüstung möchte ein neues Kältekissen auf Basis von Kaliumnitrat (KNO3) auf den Markt bringen. In der Produktbeschreibung soll damit geworben werden, dass das Kissen auch von Bergsteigern bei Expeditionen in kalten Regionen (z.B. bei Umgebungstemperaturen um 5°C) zur Erste Hilfe genutzt werden kann.
Ich bezweifle, dass der Lösevorgang des Salzes bei solch niedrigen Temperaturen unter Standardbedingungen überhaupt freiwillig abläuft!
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Ein Kältekissen auf Basis von Kaliumnitrat.1
Aufgaben
- Leiten Sie aus der Gibbs-Helmholtz-Gleichung eine Formel zur Berechnung der Gleichgewichtstemperatur für den Fall her, dass ein System vom nicht-freiwilligen (endergonischen) in den freiwilligen (exergonischen) Zustand übergeht.
- Berechnen Sie die Temperaturgrenze in K und °C für den Lösevorgang von Kaliumnitrat. Nutzen Sie hierzu ihre berechneten Werte aus den vorherigen Materialien. Überprüfen Sie ihr Ergebnis mit Hilfe von M2.
- Beurteilen Sie den Einwand des Labortechnikers in M4. Nehmen Sie Stellung, ob das geplante Werbeversprechen des Herstellers physikalisch haltbar ist.
- Geben Sie Gründe an, warum in Erste-Hilfe-Sets von Bergsteigern in kalten Regionen überhaupt ein Kältekissen enthalten ist, wenn doch die Umgebung genügend kalte Objekte bereithält, die man ersatzweise nutzen könnte.
M2