Теплотворная способность топлива. Задача 45 — 46

Расчет теплоты сгорания и теплотворной способности этилена

 

Расчет теплотворной способности этилена

 

Задача 45.
Рассчитайте теплоту сгорания и теплотворную способность этилена С2Н4 (энтальпия образования этилена равна +52кДж/моль). Сколько тепла выделяется при горении 140г этилена. Какой объем СО2 образуется при этом?
Решение:
М(С2Н4) = 28 г/моль;
∆H°[С2Н4](г) = +52 кДж/моль;
∆H°[СО2](г) = -393,5 кДж/моль;
∆Н°[Н2О](ж) = -286 кДж/моль;

Расчет теплоты сгорания и теплотворной способности этилена 

Уравнение реакции горения этилена имеет вид:

С2Н4 + 3О2  = 2СО2 + 2Н2О

1. Расчет теплоты сгорания этилена1, получим:

∆Нх.р.= ∆Н°(обр.прод.) — ∆Н°(обр.исх.);
∆Нх.р.= [2∆Н°СО2(т)] + [2∆Н°Н2О(ж)] – [∆Н°С2Н4(г) = 2(-393,5) + 2(-286) — (52) = (-787) + (-572) — 52 = -1411 кДж/моль.

2. Расчет теплотворной способности2 этилена

Для расчета используем формулу:

Q = ∆Н(B)/(M(В) . 10 -3), где 

∆Н(B) — теплота сгорания топлива,  кДж/моль; 
M(В) — молярная масса вещества, кг/моль.

Тогда

2Н4) = -1411/(28 . 10 -3) = 1411/0,028 = 50378,57 кДж/кг.

3. Рассчитать количества тепла выделяемого при горении 140 г этилена, получим:

Q = (140 . 1411)/28 = 7055 кДж/моль.

4. Рассчитаем объем СО2, получим:

Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль С2Н4 соответствует 3 моль СО2, т.е. n(С2Н4) = 3n(CO2).

Тогда

V(CO2) = [n(С2Н4)/M(С2Н4) . 3Vm] = (140/28) . 3 . 22,4 = 336 л.

Ответ: ∆Нх.р.= -1411 кДж/моль; 2Н4) = 50378,57 кДж/кг; Q2Н4) = 7055 кДж/моль; V(CO2) = 336 л.


Реакция разложения пероксида водорода


Задача 46.
Возможно ли самопроизвольное протекание при стандартных условиях реакции: 2Н2О2(ж) = 2Н2О(ж)+ О2(г)
Решение:
∆Н[Н2О2](ж) = = –187,8 кДж/моль;
∆Н[Н2О](ж) = -286 кДж/моль;
S°[Н2О](ж) = 70 Дж/(моль·К);
S°[Н2О2](ж) = 109,5 Дж/(моль·К);
S°[O2](г) = 205 Дж/(моль·К).

Уравнение реакции:

2О2(ж) = 2Н2О(ж)+ О2(г)

1. Расчет энтальпии реакции получим:

∆Нх.р.= ∆Н°(бр.прод.) — ∆Н°(бр.исх.);
∆Нх.р.= [2∆Н°Н2О(ж)] – [∆Н°Н2О2(ж) = 2(-286) — 2(–187,8) = (-572) — (-375,6) = -196,4 кДж/моль.

2. Расчет энтропии реакции получим:

∆Sх.р.= ∆S°(обр.прод.) — ∆S°(обр.исх.);
∆Sх.р. = [2S°Н2О(ж] + [S°О2(г) — S°Н2О2(ж)];
∆S°298 = (2·70 + 205) — (2·109,5) =  126 Дж/(моль·К) =  0,126 Дж/(моль·К).
3. Расчет энергии Гиббса реакции, получим:
∆G° = ∆H° – T∆S°
∆G°(298) = -196,4 – 298·(0,126) = –234 кДж.

Таким образом, ∆G°(9298) < 0, поэтому самопроизвольное протекание данного процесса при 25 °С возможно.

Ответ: ∆G°(298) = –234 кДж;  возможно.


1Теплота сгорания вещества (Q) – это тепловой эффект реакции окисления кислородом элементов, входящих в состав этого вещества до образования высших оксидов (CO2(г), H2O(ж)).
2Теплотворная способность топлива — это высшая удельная теплота сгорания топлива.

💡 Видео

Энергия топлива, удельная теплота сгорания топлива. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.Скачать

Энергия топлива, удельная теплота сгорания топлива. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.

Энергия топлива, удельная теплота сгорания топлива. 8 класс.Скачать

Энергия топлива, удельная теплота сгорания топлива. 8 класс.

Урок 114 (осн). Удельная теплота сгорания топлива. КПД нагревателяСкачать

Урок 114 (осн). Удельная теплота сгорания топлива. КПД нагревателя

Энергия топлива Удельная теплота сгоранияСкачать

Энергия топлива  Удельная теплота сгорания

8 класс, 6 урок, Энергия топлива Удельная теплота сгоранияСкачать

8 класс, 6 урок, Энергия топлива  Удельная теплота сгорания

Сгорание топлива 8 классСкачать

Сгорание топлива 8 класс

8 класс урок №8 Энергия топлива Удельная теплота сгорания топливаСкачать

8  класс урок №8  Энергия топлива  Удельная теплота сгорания топлива

Урок 109 (осн). Задачи на вычисление количества теплотыСкачать

Урок 109 (осн). Задачи на вычисление количества теплоты

Урок 115 (осн). Задачи на удельную теплоту сгорания и КПД нагревателяСкачать

Урок 115 (осн). Задачи на удельную теплоту сгорания и КПД нагревателя

Физика 8 класс. §10 Энергия топлива. Удельная теплота сгоранияСкачать

Физика 8 класс. §10 Энергия топлива. Удельная теплота сгорания

Удельная теплота сгорания топливаСкачать

Удельная теплота сгорания топлива

Тепловые явления. Тема 5. Горение. Удельная теплота сгорания топлива. Решение задач по теме ГорениеСкачать

Тепловые явления. Тема 5. Горение. Удельная теплота сгорания топлива. Решение задач по теме Горение

Физика 8 класс : Расчет количества теплоты сгорания топливаСкачать

Физика 8 класс : Расчет количества теплоты сгорания топлива

§ 10. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.Скачать

§ 10. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.

Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.Скачать

Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ 8 класс задачи ПерышкинСкачать

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ 8 класс задачи Перышкин

Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.Скачать

Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.

Удельная теплота сгорания топлива. Видеоурок 9. Физика 8 классСкачать

Удельная теплота сгорания топлива. Видеоурок 9. Физика 8 класс

Физика 8 класс (Урок№10 - Энергия топлива. Принципы работы тепловых двигателей.)Скачать

Физика 8 класс (Урок№10 - Энергия топлива. Принципы работы тепловых двигателей.)

Теория и практика сжигания топливаСкачать

Теория и практика сжигания топлива
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии