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Der Taschenwärmer

Chemische Thermodynamik / Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik

Der Taschenwärmer wird auch als „Latentwärmespeicher“ bezeichnet und findet sich an kalten Wintertagen bei vielen Menschen in der Hosentasche.

Er funktioniert durch die Ausnutzung reversibler exothermer Zustandsänderungen (Reaktionen), die durch die mechanische Energie („Knick“ = Aktivierungsenergie) eines Metallplättchens ausgelöst werden und so Wärme abgeben. Damit einher geht eine Phasenänderung von flüssig zu fest – eine reversible Zustandsveränderung (Kristallisationswärme).

Durch Abkochen in einem Wasserbad wird wieder Wärme zugeführt und die Reaktion in die andere Richtung verschoben ($ \Rightarrow$ chemisches Gleichgewicht, hier aber eigentlich rein physikalisch), eine endotherme Reaktion läuft ab. Es erfolgt eine erneute Phasenänderung, aber diesmal in die andere Richtung: Energie wird gespeichert, man nennt diesen Zustand auch metastabil. Ein dafür häufig verwendeter Stoff ist Natriumacetat-Trihydrat.

Auf www.youtube.com finden sich sehr viele Videos zu diesem Stoff, besonders in englischer Sprache unter „sodium acetate“.

 

Natriumacetat-Taschenwärmer: Links ?geladen? (Salz in Lösung), rechts ?entladen? (als Trihydrat auskristallisiert)
Natriumacetat-Taschenwärmer: 
Links „geladen” (Salz in Lösung), rechts „entladen“ (als Trihydrat auskristallisiert)
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Physikalische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Chemische Thermodynamik
    • Einleitung zu Chemische Thermodynamik
    • Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Einleitung zu Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Energie
      • Chemische Thermodynamik und Energetik
    • Grundlagen
      • Einleitung zu Grundlagen
      • Erhaltungssätze
      • Systemarten & Reaktionsbedingungen
    • Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Einleitung zu Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Enthalpie
        • Einleitung zu Enthalpie
        • Der Satz von Hess
        • Kalorimetrie
      • innere Energie
      • Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik
      • Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik
      • Freie Enthalpie
    • Auf einen Blick: Hauptsätze der Thermodynamik
    • Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Einleitung zu Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Bestimmung der Wärmekapazität eines Kalorimeters
      • Der Taschenwärmer
  • Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    • Einleitung zu Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    • Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
      • Einleitung zu Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
      • Temperatur
      • Katalysator
      • Druck und Zerteilungsgrad
    • Anwendungsbeispiele
      • Einleitung zu Anwendungsbeispiele
      • Fotometrie
      • Potentiometrie
    • Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik
      • Einleitung zu Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik
      • Enzyme
      • Exkurs: Katalyse
        • Einleitung zu Exkurs: Katalyse
        • Chemisorption
        • Homogene und heterogene Katalyse
        • Katalysatorgifte
      • Enzymreaktionen
        • Einleitung zu Enzymreaktionen
        • Substrat- und Wirkungsspezifität
        • Aktives Zentrum
        • Katalasereaktion – Beispiel einer Enzymreaktion
        • Michaelis-Menten-Kinetik
        • Biokatalysatoren – Einfluss von Temperatur und pH auf Enzyme
        • Enzymhemmung
          • Einleitung zu Enzymhemmung
          • Kompetitive Hemmung
          • Nichtkompetitive Hemmung
        • Denaturierung
        • Experiment: Temperaturabhängigkeit der Amylase
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