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Salzsieden

 

Im Mittelalter wurde Salz u. a. auf folgende Weise gewonnen: Eine Salzlösung wurde aus der Tiefe an die Erdoberfläche gepumpt. Danach wurde diese Lösung solange gesiedet, bis das gesamte Wasser verdampft war. Zur Erzeugung der notwendigen Wärme benutzte man in der Regel die Wälder der Umgebung als Brennholz.

 

Ermittle, wie viel Kilogramm Holz verbrannt werden mussten, um ein Kilogramm Salz zu gewinnen.

 

Hinweise

Du kannst von folgenden Annahmen ausgehen:

  • In einem Liter Wasser sind ca. 100 Gramm Salz gelöst.
  • Beim Verbrennen von einem Kilogramm Holz wird eine Energie von 15 MJ frei.
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Salzsieden

 

Didaktisch - methodische Hinweise

Diese Aufgabe dient der Überprüfung folgender Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler können

- die von einem Stoff aufgenommene bzw. abgegebene Wärme berechnen.

 

Hinweise zum Erwartungshorizont

 

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Mögliche Schrittfolge:

  • Es müssen 10 Liter Wasser verdampft werden, um ein Kilogramm Salz zu gewinnen.
  • Dazu ist das Wasser von 10 °C auf 100 °C zu erhitzen und anschließend zu verdampfen.
  • QErhitzen = m · c · Δθ  = 3780 kJ und QVerdampfen = qv · m  = 22 560 kJ
  • (Beide Temperaturen sind Schätzwerte: Die Anfangstemperatur der Sole hängt von der geologischen Situation ab. Die Siedetemperatur der Sole liegt bei maximaler Salzkonzentration ca. bei 105 °C)
  • Es wird also insgesamt eine Wärmemenge von Q » 27 MJ benötigt.
  • Damit braucht man bei einem Wirkungsgrad von 20 % eine Holzmenge von ca. 9 kg.
Die Annahmen sollten mit den Schülerinnen und Schülern auch hinsichtlich des Endergebnisses diskutiert werden.

 

 

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Autor/Rechteinhaber:  Redaktion bildung-lsa.deEingestellt am:
Stand vom:
16.11.2010
07.06.2022
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