s10, disculpá la tardanza, lo vi hoy temprano pero rendía hoy también.
Vamos ejercicio por ejercicio:
Cita:ej 23:
la reaccion de combustion del etano gaseoso C(2)H(6) tiene una H de combustion de -1559,7 kj/mol. Suponiendo que el 60% del calor es utilizable.
Cuantos litros de etano medidos en CNPT se deben quemar para obtener el calor suficiente para convertir 50kg de agua a 10°C en vapor a 100°C?
Bueno, primero veamos qué nos dice esto.
Nos dice cuánto calor libera la combustión del etano, y nos dice que aprovechable es el 60% de esa energía.
Después te pide evaporar una cantidad de agua, y necesita saber cuánto etano necesitás.
Para esto tenés que:
* Calcular el 60% del \[\Delta H\], -1559,7 kJ/mol x 0,60 = ....
* Calcular el calor necesario para llevar el agua de 10 a 100°C en estado líquido (usás calor sensible):
\[Q=\Delta H = m.C.\Delta T=m.C.(100°C-10°C)\]
La capacidad calorífica del agua es de 1 cal/(g.°C) o 1 kcal/(kg.°C).
* Calcular el calor necesario para el cambio de estado, esto es calor latente:
\[Q=\Delta H = \lambda. m\]
Para cada cambio de estado hay un lambda, esto está en tablas.
* Sumás esos valores de calor que necesitás para hacer la transformación agua líquida a 10°C a vapor a 100°C.
* Ahora lo relacionás con el calor liberado por el etano que calculaste antes (lo dejé en puntos suspensivos). Vos necesitás la energía (calor) que calculaste recién, y sabés que por cada mol de etano quemado se liberan esos puntos suspensivos. Armá la regla de tres y salen los moles de etano necesarios.
* Con esos moles a CNPT (298 K y 1 atm) reemplazás en la ecuación general de los gases para obtener el Volumen en litros.
Cita:ej24:
Suponiendo que los reactivos y los productos de la reaccion estan en las condiciones estandar, cual de las siguientes sustancias libera una mayor cantidad de calor por gramo durante su combustion:
Eteno C(2)H(4); Acetileno C(2)H(2)
Acá planteás las ecuaciones de combustión completa, esto es que, a cada sustancia le sumás O2 y tienen que dar dióxido de carbono y agua. Balanceás. Una ecuación de combustión queda así:
\[C2H4 +3O_{2}\rightarrow 2CO_{2}+2H_{2}O\]
Además planteás las ecuaciones de formación de CO2, H2O y tu compuesto de interés a partir de sus elementos componentes y hacés algo parecido a lo que puse en
este ejercicio para usar la Ley de Hess. Las entalpías de formación estándar están tabuladas.
Y calculás la entalpía de combustión de cada uno. Las comparás y listo.
Esto va en cuotas, ahora sigo.
Cita:ej25:
En Brasil se usa la sustancia etanol C(2)H(5)OH, en lugar de nafta en motores de automoviles. Suponga que podemos considerar la naftat como sustancia pura C(8)H(18) (en vez de solucion como es en realidad). Calcule:
los (variacion) H para la combustion de 1 mol de etanol y 1 mol de nafta. Calcule el poder calorifico superior pór gramo de cada sustancia.
Las ecuaciones para una y otra combustion son:
C(2)H(5)OH + [3] O(2) ----> [2] CO(2) + [3] H(2)O
C(8)H(18) + [25] O -----> [8] CO(2) + [9] H(2)O
Bueno, para calcular la variación de entalpía ecuaciones de formación y mucha ley de hess. Todo con datos de tablas.
Para calcular el poder calorífico, despejás C de la ecuación de calor sensible. La definición de calor sensible es "la cantidad de calor necesaria para elevar en 1°C la temperatura de 1g de sustancia", entonces el \[\Delta T\] lo fijás en 1°C.
\[\Delta H=m.C.\Delta T \Rightarrow C =\frac{\Delta H}{m.\Delta T}\]
Cita:ej26:
Uno de los primeros modelos del avion supersonico concorde consumia 17790 Litros de combustible de aviacion por hora a su velocidad de crucero de 2200Km/hora. La densidad del combustible era de 0,797Kg/litro y (variacion H de combustion es igual a -10500 Kcal/kg. Exprese el consumo de potencia en megawats (1MW = 10(a la sexta)W =10(a la sexta)J/s)
Es medio raro este problema pero veamos qué sale, lo voy a plantear sin meter cosas químicas.Miremos las unidades de los datos.
Te piden expresar en MW (=MJ/s), eso es potencia, que no es otra cosa que energía sobre tiempo.
Tenés algo con unidades de energía? Si, la variación de entalpía que está en energía sobre masa. Necesitás multiplicarlo por una masa para que sea sólo energía, tenés un volumen y una densidad, multiplicados dan una masa. Hasta ahí joya.
Ahora nos falta el tiempo, que está metido en la velocidad... Pero nos dice que la velocidad es crucero, eso me suena a la velocidad crucero de los autos que si apretás el botoncito la deja fija, entonces es constante. Y puedo decir que en una hora el avión consumió 17790 L. O que tiene un consumo de 17790 L/h de combustible.
17790 L . \[0,797 \frac{kg}{L}\] = .... kg
Bueno, ahora quiero ver cuánta energía hay en esa cantidad de combustible:
... kg . \[10500 \frac{kcal}{kg}\] = ..... kcal.
Y como eso se gastó en una hora resulta ser una potencia:
\[........... \frac{kcal}{h}\]
Y para transformarla en kJ/s (kW) multiplico por \[ \frac{4,184kJ}{1kcal} \frac{1h}{3600 s}\], y divido por 1000 para pasar a MW.
s10
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JulianD recibio 1 Gracias por este post
