Richmannsche Mischungsregel
Chemie
Basiswissen
Zur Berechnung der Temperatur: zwei beliebige Mengen zweier beliebiger Stoff mit beliebiger Temperatur werden gemischt: was ist die Temperatur der fertigen Mischung? Das ist hier mit einem Zahlenbeispiel kurz erklärt.
Wie lautet die Formel?
- T = [m1·c1·T1+m2·c2·T2]/[m1·c1+m2·c2]
Legende
- T = Gemeinsame Temperatur nach dem Mischen
- m1 = Masse der einen Menge
- m2 = Masse der anderen Menge
- c1 = Spezifische Wärmekapazität der Menge mit m1
- c2 = Spezifische Wärmekapazität der Menge mit m2
- T1 = Temperatur der Menge mit m1 vor dem Mischen
- T2 = Temperatur der Menge mit m2 vor dem Mischen
- · = Multiplikations- oder auch Malzeichen ↗
Wofür gilt die Formel?
- Für zwei (oder mehr) Körper, Gas- oder Flüssigkeitsmengen
- Die Mischpartner dürfen unterschiedliche Temperaturen haben.
- Die Mischpartner dürfen unterschiedliche Massen (Volumen) haben.
- Die Mischpartner dürfen unterschiedliche spezifische Wärmekapazitäten haben.
Wann gilt sie nicht?
- Es darf beim Mischen keine Aggregatszustandsänderungen geben.
- Es darf also weder etwas schmelzen, frieren, verdampfen oder kondensieren.
- Es darf keine Wärme oder sonstige Energie mit der Umwelt ausgetauscht werden.
Spezifische Wärmekapazitäten
Man benötigt etwa 4,18 Joule Energie, um ein Gramm Wasser um einen Grad Celsius wärmer zu machen. Sehr viel weniger Energie benötit das flüssige Metall Quecksilber, nämlich nur etwa 0,14 Joule:
- 0,139 Quecksilber ↗
- 0,266 Brom ↗
- 1,386 Schwefelsäure ↗
- 1,738 Benzol (externer Link)
- 2,031 Essigsäure ↗
- 2,160 Aceton ↗
- 2,428 Ethanol ↗
- 2,428 Glycerin ↗
- 2,470 Methanol (externer Link)
Die Liste mit den Zahlenwerten für verschiedene Flüssigkeiten steht auch als einzelne Seite unter spezifische Wärmekapazitäten von Flüssigkeiten ↗
Zahlenbeispiel
- 12 Liter Wasser mit 20 °C
- 18 Liter Wasser mit 40 °C
- Mischungstemperatur: 32 °C ✔