Esercizio calcolo volume gas

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bobo46

2015-04-08 20:15

Salve ragazzi , vorrei chiedervi un aiuto riguardo la risoluzione di un particolare esercizio

Sapendo che l'entalpia molare standard di formazione del propano è -25,02 kcal/mol , il calore molare medio dell'acqua liquida , nel l'intervallo di temperatura 10-60 C è 18,02 cal/(mol*K) , e supponendo di voler utilizzare la combustione dell'idrocarburo per il riscaldamento dell'acqua , calcolare:

1) il volume del propano , misurato a c.n. ed espresso in m3 , necessario per riscaldare da 10 C a 60 C 7,5m3 di acqua

2)il volume di ossigeno necessario per la combustione , misurato a c.n. ed espresso in m3

Grazie in anticipo per l'aiuto :-))

Mario

2015-04-09 17:29

Mancano troppi dati per procedere. A meno che chi ha proposto la traccia dia per scontato che i calori di formazione dell'acqua e della CO2 siano già noti.

saluti

Mario

I seguenti utenti ringraziano Mario per questo messaggio: bobo46

bobo46

2015-04-10 08:37

Mario Questa è proprio la traccia... Inizialmente ho pensato anch'io che mancassero dei dati ... Credi che abbia dato per scontato la conoscenza dei calori di formazione ?? .... Come procedo in questo caso ??

Grazie per la disponibilità Mario :-)

Mario

2015-04-10 17:51

Allora integriamo con i dati mancanti, tutti espressi in Kcal/mole:

H2O(l) = - 68,4

CO2 = - 94

scriviamo ora la reazione:

C3H8 + 5O2 ==> 3CO2 + 4H2O

Il calore dovuto alla formazione dei prodotti della reazione risulta dunque:

(-94*3) + (4*-68,4) = -555,6 Kcal

mentre per i reagenti si ha:

- 25,02 Kcal

da cui si ricava -555,6 + 25,02 = -530,6 Kcal    calore sviluppato dalla combustione di una mole di propano

sapendo che per innalzare di  1 °C un kg di acqua occorrono 1 kcal, applichiamo questi dati per la quantità di acqua del problema.

1 kcal/°C*kg = x kcal/50 °C*7500 kg

quindi:

50 °C * 7500 kg = 375000 Kcal          

poichè 1 mole di propano bruciando genera 555,6 kcal, dividendo 375000/555,6 si hanno 675 moli di propano

Ma il volume molare di un gas in c.n. è pari  a 22,414 litri, perciò:

675*22,414 = 15128 litri, ovvero 15,13 m^3 di idrocarburo

Per l'ossigeno, sappiamo che ne occorrono 5 moli per una di propano, per cui il suo volume sarà 5 volte maggiore.

saluti

Mario