50 баллов !!Составьте термохимическое уравнения горения метана, если его удельная теплота

Дано: q(СН) = 50 МДж/кг

V = 32,09 л

Р= 1 атм

t = 25С

m(НО) = 10кг

С(НО) = 4,2 Дж/(г*град)

Отыскать: Q р-и; t

Решение.

1).     Теплота сгорания рассчитана на 1 кг горючего, а в термохимическом выделившаяся теплота будет привязана к 1 молю метана. Поэтому надо выразить q в более маленьких единицах и найти массу 1 моля метана.

50 МДж/кг = 50 *10 кДж/10г = 50 кДж/г

М(СН) = 12 + 1*4 = 16 г/моль

Q = q*M = 50*16 = 800 кДжмоль

   Термохимическое уравнение:

СН + 2О = СО + 2НО + 800 кДж

2).    Объем спаленного газа дан при температуре 25С, а моль газа считается одинаковым 22,4 л при 0С.  Объем можно перевести из уравнения состояния образцового газа  PV = nRT. Для неизменной, как в данном случае, массы газа, его  запишем в форме PV/T = const и, дальше, комфортной для  расчетов форме пропорции: PV/T = PV/T Р = одно и то же, 1 атм.  Тогда  V = V (Т/Т)  При переводе объема необходимо использовать К , прибавляя к С еще 273, 15.

V = V * (273,15/(25+273,15)) = 32,09*(273,15/298,15) 29,40 л метана при н.у.

число молей газа n = 29,40 : 22,4 = 1,3125 моля ---- метана сгорело

Q = Qр-и * n = 800 * 1,3125 = 1050 кДж ----выделилось тепла

3)      Считаем, что вся теплота спаленного газа израсходовалась на нагревание воды, т.к. в условии не даны ни к.п.д., ни тепло на нагрев емкости, ни иных данных.

Количество теплоты на нагревание воды: Q = С * m * t,

где С- теплоемкость воды, 4,2 Дж/(г*град), m=10 кг - масса воды,    t - число градусов, на которое она будет нагрета по сопоставлению с сходной температурой

t = Q/(C*m) = 1050*10/(4,2*10*10) = 25С

Ответ:  t = 25С