Butaani/ilma seos

Osaisko kukaan fysiikkaan enemmälti perehtynyt laskea paljonko energiaa Jouleina sisältää
4%: nen butaani/ilmaseos. Butaania siis 4%.
Seoksen kokonaismäärä esim. 1 millilitra.
Seos on normaalissa ilmanpaineessa ???
4834
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 4

Vanhimmat

V-%(C5H10) = 4%
Ilma sisältää tuommoiset 21% tilavuudestaan happea.
V-%(O2) = 21%

C5H10 + 7.5O2 ===> 5CO2 + 5H2O I x2

2C5H10 + 15O2 ===> 10CO2 + 10H2O

Butaanin ainemäärä: n(butaani) = V/Vm = 0,04l/22,41mol/l = 0,0017849...mol
Hapen ainemäärä: n(happi) = V/Vm = 0,21l/22,41mol/l = 0,0093708...mol

Vertailemalla ainemääriä ja reaktioyhtälön kertoimia voi havaita, että kaikki butaani palaa.

Lähtöaineet
1mol butaania sisältää:
-3mol C-C sidoksia -> 3x348
-10mol H-C sidoksia - > 10x412
7.5 mol happea:
-7.5 mol O=O sidoksia -> 7.5x496
Yhteensä +8884kJ

Lopputuotteet
5mol hiilidioksidia:
-10mol O=C sidoksia -> 10x743
5mol vettä:
-10mol O-H sidoksia -> 10x463
Yhteensä -12060kJ

ΔH= -12060kJ + 8884kJ = -3176kJ

Reaktio on eksoterminen ja lämpöä siis vapautuu 3176kJ/l. Yhdessä millissä 3.176kJ/ml

Äänestä
  • reaktion vapautuva energia on nyt laskettu yhtä moolia butaania kohden, mutta 0,0017849...mol butaania vapauttaa energiaa 5,6688 J/ml tuota seosta.

    Äänestä

  • amis.. kirjoitti:

    reaktion vapautuva energia on nyt laskettu yhtä moolia butaania kohden, mutta 0,0017849...mol butaania vapauttaa energiaa 5,6688 J/ml tuota seosta.

    Butaani palaa:

    C4H10 6,5O2 -> 4CO2 5H20


    Litrassa tuota seosta on 0,21l happea ja 0,04 litraa butaania.


    Butaanin ainemäärä:
    n(C4H10) = V/Vm = 0,04L:22,41l/mol = 0,0017849...mol


    Hapen ainemäärä:
    n(O2) = V/Vm = 0,21:22,41l/mol = 0,0093708...mol


    Reaktioyhtälön kertoimien mukaan n(butaano)/n(happi) = 1/6,5 = 0,1538... ja ainemäärien suhteet ovat 0,0017849/0,0093708 = 0,19047... joten
    Kaikki buutaani palaa.


    Lähtöaineet
    1mol butaania sisältää:
    -3mol C-C sidoksia -> 3x348
    -10mol H-C sidoksia - > 10x412
    6.5 mol happea:
    -6.5 mol O=O sidoksia -> 6.5x496
    Yhteensä 8388kJ

    Lopputuotteet
    4mol hiilidioksidia:
    -8mol O=C sidoksia -> 8x743
    5mol vettä:
    -10mol O-H sidoksia -> 10x463
    Yhteensä -10574kJ


    ΔH= -10574kJ 8388kJ = -2186kJ mooli butaania palaessa vapautuu tämä lämpö.

    0,0017849...mol butaania palaa, vapautuu lämpöä 3,90kJ. Tämän verran vapautuu litrasta tätä kaasuseosta. Milli on tuhannesosa tästä, eli
    3,90x10^-3 kJ/ml = 3,90 J/ml

    Takaan tehtävän virheellisyyden ;)

    Toivottavasti joku taitavampi korjaa

    Äänestä

  • amis.. kirjoitti:

    Butaani palaa:

    C4H10 6,5O2 -> 4CO2 5H20


    Litrassa tuota seosta on 0,21l happea ja 0,04 litraa butaania.


    Butaanin ainemäärä:
    n(C4H10) = V/Vm = 0,04L:22,41l/mol = 0,0017849...mol


    Hapen ainemäärä:
    n(O2) = V/Vm = 0,21:22,41l/mol = 0,0093708...mol


    Reaktioyhtälön kertoimien mukaan n(butaano)/n(happi) = 1/6,5 = 0,1538... ja ainemäärien suhteet ovat 0,0017849/0,0093708 = 0,19047... joten
    Kaikki buutaani palaa.


    Lähtöaineet
    1mol butaania sisältää:
    -3mol C-C sidoksia -> 3x348
    -10mol H-C sidoksia - > 10x412
    6.5 mol happea:
    -6.5 mol O=O sidoksia -> 6.5x496
    Yhteensä 8388kJ

    Lopputuotteet
    4mol hiilidioksidia:
    -8mol O=C sidoksia -> 8x743
    5mol vettä:
    -10mol O-H sidoksia -> 10x463
    Yhteensä -10574kJ


    ΔH= -10574kJ 8388kJ = -2186kJ mooli butaania palaessa vapautuu tämä lämpö.

    0,0017849...mol butaania palaa, vapautuu lämpöä 3,90kJ. Tämän verran vapautuu litrasta tätä kaasuseosta. Milli on tuhannesosa tästä, eli
    3,90x10^-3 kJ/ml = 3,90 J/ml

    Takaan tehtävän virheellisyyden ;)

    Toivottavasti joku taitavampi korjaa

    Kiitos vaivannäöstä. Sainkin itse laskeskeltua propaanille arvon 3,5 J/ml, joten uskoisin vastauksen olevan oikein.

    Nyt pitäis saada vielä seuraavanlainen asia laskettua:

    Oletetaan että meillä on suljettu systeemi (säiliö) jossa kyseinen kaasuseos poltetaan. Kysymys kuuluu:

    Kuinka suuri osa vapautuvasta energiasta muuttuu lämmöksi ja kuinka suuri osa kaasun kineettiseksi energiaksi (paineen nousu) ?.

    Asiaa voisi pintapuolisesti funtsia esim. polttomoottorin hyötysuhdetta tarkastelemalla, joka kuulemma on parhaimmillaan luokkaa 40%, eli vissiin jotain sitä luokkaa muuttuu kineettiseksi ja loppu lämmöksi....???

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


kaasumies kirjoitti:

Osaisko kukaan fysiikkaan enemmälti perehtynyt laskea paljonko energiaa Jouleina sisältää
4%: nen butaani/ilmaseos. Butaania siis 4%.
Seoksen kokonaismäärä esim. 1 millilitra.
Seos on normaalissa ilmanpaineessa ???

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu