Lösungswärme (Artikelnr.: P )

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1 Lehrer-/Dozentenblatt Gedruckt: :46:24 P Lösungswärme (Artikelnr.: P045200) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Physik Bildungsstufe: Klasse 7-0 Lehrplanthema: Wärmelehre Unterthema: Schmelzen, Sieden, Verdampfen (Aggregatzustände) Experiment: -ösungswärme Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Mittel 0 Minuten 0 Minuten 2 Schüler/Studenten Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Natriumthiosulfat Pentahydrat, 500 g Natriumchlorid, reinst, 250 g mit -aborthermometer mit Tauchschaft und Schiebegewichtswaage Schlagwörter: Aufgabe und Material Lehrerinformationen Zusatzinformation Verschiedene Mengen von Natriumchlorid und Natriumthiosulfat werden in Wasser gelöst. In beiden Fällen ist eine Temperaturabnahme zu beobachten. In der Zusatzaufgabe wird der Zusammenhang zwischen gelöster Masse und Temperaturänderung quantitativ untersucht. Hinweise. Beim Ablesen der Temperaturen sollen auch Zwischenwerte von 0,5 C geschätzt werden. 2. Für die Zusatzaufgabe sind ein Thermometer mit /0 Grad-Teilung und eine Waage erforderlich. Ein geeignetes Thermometer und Waagen sind auf der Materialseite. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

2 Gedruckt: :46:24 P Lösuegswärme (Artikeler.: P045200) Aufgabe ued Material Aufgabe Was geschieht beim Lösee vwe Salz ie Wasser? Löse verschiedene Mengen Salz in Wasser und beobachte die Temperaturveränderung. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

3 Gedruckt: :46:24 P Material Pwsitiwe Material Besteller. Meege Deckel für Schülerkalorimeter Filzplatte, 00 x 00 mm Rührstab Pipette mit Gummikappe Messzylinder 00 ml, PP transparent Schülerthermometer, C, l = 230 mm Becher, Polypropylen, niedrige Form, 00 ml Becherglas DURAN, niedrige Form, 250 ml Becherglas DURAN, niedrige Form, 400 ml Löffelspatel, Kunststoff, l = 80 mm Zusätzliches Material: Natriumthiosulfat Pentahydrat, 500 g Natriumchlorid, reinst, 250 g Als Alternative (Hinweise auf der Lehrerinformationenseite) Laborthermometer mit Tauchschaft 50 mm, ºC Schiebegewichtswaage, 0 g Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

4 Gedruckt: :46:24 P Aufbau ued Durchführueg Aufbau Achtueg! Beim Ablesen der Temperaturen sollen auch Zwischenwerte von 0,5 C geschätzt werden. Aufbau Setze aus zwei Bechergläsern (250 ml und 400 ml) und zwei Filzplatten ein wärmeisolierendes Gefäß (Kalorimeter) zusammen. Abb. Abb. 2 Schiebe Thermometer (8 mm) und Rührstab (5 mm) durch die entsprechenden Bohrungen im Deckel. Abb. 4 Abb. 3 Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

5 Gedruckt: :46:24 P Durchführueg Die Messungen werden zuerst mit Natriumchlorid (Kochsalz), dann mit Natriumthiosulfat durchgeführt. Es werden jeweils erst zwei, dann vier Löffel Salz gelöst. Fülle das Kalorimeter mit 00 ml Wasser. Abb. 5 Miss die Anfangstemperatur des Wassers ϑ und trage den Wert in Tabelle im Protokoll bei Natriumchlorid in der Spalte "2 Löffel" ein. Gib 2 Löffel Natriumchlorid in das Wasser. Rühre um, bis das Salz vollständig gelöst ist. Lies die Temperatur ϑ 2 ab und trage sie an der entsprechenden Stelle in Tabelle ein. Wiederhole den Versuch mit 4 Löffeln Natriumchlorid. (Kalorimeter vorher ausspülen und trocknen!) Wiederhole den Versuch mit 2 und 4 Löffeln Natriumthiosulfat und trage die Werte in Tabelle 2 im Protokoll ein. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

6 Gedruckt: :46:24 P Protokoll: Lösuegswärme Ergebeis - Tabelle (6 Puekte). Trage die Temperaturen für das Wasser ohne Natriumchlorid (ϑ ) und nach Hinzugabe (ϑ 2 ) in die Tabelle ein. 2. Berechne anschließend die Temperaturdifferenz Δϑ = ϑ - ϑ 2 und trage sie in die Tabelle ein. ϑ in C ϑ 2 in C Δϑ in C 2 Löffel 4 Löffel Ergebeis - Tabelle 2 (6 Puekte). Trage die Temperaturen für das Wasser ohne Natriumthiosulfat (ϑ ) und nach Hinzugabe (ϑ 2 ) in die Tabelle ein. 2. Berechne anschließend die Temperaturdifferenz Δϑ = ϑ - ϑ 2 und trage sie in die Tabelle ein. ϑ in C ϑ 2 in C Δϑ in C 2 Löffel 4 Löffel Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

7 Gedruckt: :46:24 P Auswertueg - Frage (0 Puekte) Wie verändert sich die Temperatur beim Lösen der Salze? Auswertueg - Frage 2 (0 Puekte) Welcher Zusammenhang besteht zwischen gelöster Salzmenge und Temperaturveränderung? Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

8 Gedruckt: :46:24 P Auswertueg - Frage 3 (0 Puekte) Beschreibe den Vorgang unter Benutzung des Energiebegriffes. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

9 Gedruckt: :46:24 P Auswertueg - Zusatzaufgabe (5 Puekte) Ermittle im Experiment den Zusammenhang zwischen gelöster Salzmenge und Temperaturänderung genauer. Die Messungen werden mit Natriumthiosulfat durchgeführt. Die Salzmengen werden mit einer Waage abgewogen. Die Temperaturen sollten mit einem /0 Grad Thermometer gemessen werden. In das Kalorimeter wird jeweils 00 ml Wasser gefüllt.. Löse nacheinander die in der Tabelle angegebenen Salzmassen m (Kalorimeter jedes Mal ausspülen und trocknen) und miss jeweils die Anfangstemperatur ϑ und die Endtemperatur ϑ 2 des Wassers und trage sie in die Tabelle ein. 2. Berechne anschließend die Temperaturdifferenzen Δϑ = ϑ - ϑ 2. m in g ϑ in C ϑ 2 in C Δϑ in C Number.0 Δϑ 0.5 Δϑ in C m in g Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

10 Gedruckt: :46:24 P Auswertueg - Zusatzaufgabe 2 (0 Puekte) Welcher Zusammenhang besteht zwischen Temperaturänderung Δϑ und Masse m? Auswertueg - Zusatzaufgabe 3 (2 Puekte) Berechne aus der Steigung der Geraden im Diagramm die spez. Lösungswärme für Natriumthiosulfat q = c m w Δϑ/Δm mit c = 4,9 J/g C (spez. Wärmekapazität von Wasser) und m w = 00 g (Masse des Wassers). Steigung der Geraden: Δϑ/Δm = C g. Spez. Lösungswärme q = J g. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax: