Объем воды нагреваемой теплотой сгорания 224 л пропана
На основании термохимического уравнения горения пропана (C3H8, г.) 2C3H8(г.) + 10O2(г.) = 6CO2(г.) + 8H2O(ж.) + 4440 кДж вычислите, какой объем воды можно нагреть от 15 до 95°C, используя теплоту, выделившуюся при сгорании 224 л (н. у.) пропана?
Дано
`V(C_3H_8) = 224 text{ л}`
`t_1 = 15 text{ °C}`
`t_2 = 95 text{ °C}`
`ρ(H_2O) = 1000 text{ кг/м}^3`
Найти
`V(H_2O) = text{ ?}`
Решение
Запишем термохимическое уравнение реакции горения пропана:
`2C_3H_(8(г.)) + 10O_(2(г.)) = 6CO_(2(г.)) + 8H_2O_((ж.)) + 4440 text{ кДж}`
Найдём количество вещества пропана:
`n(C_3H_8) = (V(C_3H_8))/(V_m) = 224/22.4 = 10 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, при сгорании 2 моль пропана выделяется 4440 кДж теплоты. Составим пропорцию:
`{:(2 text{ моль } C_3H_8, — ,4440 text{ кДж}),(10 text{ моль } C_3H_8, — ,Q):}`
`Q = (10*4440)/2 = 22200 text{ кДж}`
Рассчитаем массу воды, которую можно нагреть от 15 до 95°C, используя выделившуюся теплоту:
`Q = c(H_2O)*m(H_2O)*(t_2 - t_1)`
`m(H_2O) = (Q)/(c(H_2O)*(t_2 - t_1)) = 22200/(4.19*(95-15)) = 66.23 text{ кг}`
Вычислим объём воды:
`V(H_2O) = (m(H_2O))/(ρ(H_2O)) = 66.23/1000 = 0.06623 text{ м}^3 = 66.23 text{ л}`
Ответ
`m(H_2O) = 66.23 text{ л}`