Page - 63 - in Vorlesungen über Thermodynamik

Anwendungen auf nichthomogene Systeme 63 spezielle Modifikation der Substanz hinzuzufu¨gen. Das kann jedesmal in besonderer Weise geschehen. Mit diesen Symbolen la¨ßt sich nun wie mit bestimmten Gro¨ßen rechnen, und dadurch manche Betrachtung wesentlich abku¨rzen, die sonst nur durch mehr oder minder verwickelte U¨berlegungen durchzufu¨hren wa¨re. Vgl. hierzu die Beispiele weiter unten. § 96. Zur Bezeichnung der Energie einer Lo¨sung oder Mischung mehrerer Verbindungen kann man die Formeln fu¨r die Molekulargewichte mit den entsprechenden Moleku¨lzahlen direkt nebeneinander schreiben. So bedeutet: (H2SO4)+5(H2O)−(H2SO4 ·5H2O) = 13100 cal, daß beim Auflo¨sen eines Moleku¨ls Schwefelsa¨urehydrat in 5 Moleku¨len Wasser die Wa¨rme 13100 cal frei wird. A¨hnlich gibt die Gleichung: (H2SO4)+10(H2O)−(H2SO4 ·10H2O) =15100 cal die Wa¨rmeto¨nung beim Auflo¨sen in 10 Moleku¨len Wasser. Durch Subtraktion der beiden Gleichungen erha¨lt man daraus: (H2SO4 ·5H2O)+5(H2O)−(H2SO4 ·10H2O) = 2000 cal, d.h. die Verdu¨nnung einer Lo¨sung von 1 Moleku¨l Schwefelsa¨urehydrat in 5 Moleku¨len Wasser mit weiteren 5 Moleku¨len Wasser ergibt eine Wa¨rmeto¨nung von 2000 cal. § 97. Erfahrungsgema¨ß ruft bei sehr verdu¨nnten Lo¨sungen eine weitere Verdu¨nnung keine merkliche Wa¨rmeto¨nung mehr hervor. Daher ist es zur Bezeichnung der Energie einer sehr verdu¨nnten Lo¨sung ha¨ufig gar nicht no¨tig, die Zahl der Moleku¨le des Lo¨sungsmittels besonders anzugeben, und man schreibt kurz: (H2SO4)+(aq)−(H2SO4aq) = 17900 cal, um die Wa¨rmeto¨nung auszudru¨cken, welche bei unendlicher Verdu¨nnung eines Moleku¨ls Schwefelsa¨urehydrat mit Wasser auftritt. Hierbei bedeutet das Zeichen aq jede beliebige Wassermenge, die zur praktischen Herstellung einer unendlich verdu¨nnten Lo¨sung genu¨gt. § 98. Das kalorische A¨quivalent der a¨ußeren Arbeit A (§93) ist bei chemischen Prozessen, in denen nur feste und flu¨ssige Ko¨rper vorkommen, wegen der geringen Volumvera¨nderungen gegen die Wa¨rmeto¨nung in der Regel zu vernachla¨ssigen. Dann ergibt also die Wa¨rmeto¨nung allein die Energiea¨nderung des Systems: U2−U1 =Q