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Comment calculer l'énergie d'une réaction de combustion

L'énergie interne d'un système est l'énergie totale qu'elle contient, pendant que son enthalpie est la somme de son énergie de pression et les temps volume interne. Vous ne pouvez pas mesurer l'énergie interne ou enthalpie directement, mais vous pouvez mesurer et calculer le changement d'enthalpie. Si la pression est constante et un système ne fait pas de travail mécanique, le changement d'enthalpie est juste la chaleur absorbée ou libérée par la réaction. Mieux encore, vous ne même pas besoin de faire une expérience pour comprendre ce que la variation d'enthalpie sera. Vous pouvez calculer la variation d'enthalpie d'une réaction de combustion utilisant l'enthalpie de formation.

Choses que vous devez

  • Crayon
  • Papier
  • Calculatrice

Instructions

  1. Écrire l'équation chimique pour la réaction de combustion et l'équilibrer. Une réaction de combustion est toujours semblable à l'équation générale suivante: Carburant + O2 ---> CO2 + H2O. Si vous avez besoin d'un rappel sur la façon d'équilibrer les équations de réactions chimiques, cliquez sur le deuxième lien dans la section Ressources ci-dessous.

    Exemple: Propane la formule moléculaire est C3H8. En substituant dans l'équation de combustion générique donne le résultat suivant: C3H8 + O2 ---> CO2 + H2O. Cette équation est pas équilibrée, afin d'équilibrer il vous multipliez d'abord le nombre de CO2 sur la droite par 3 à équilibrer le nombre d'atomes de carbone. Ensuite, vous multipliez le nombre d'eaux sur la droite de 4 à équilibrer le nombre d'atomes d'hydrogène. Cela vous donne la suivante: C3H8 + O2 ---> 3 CO2 + H2O 4.

    Il ya maintenant 10 oxygènes sur le côté droit, donc la multiplication de la O2 sur le côté gauche de 5 équilibre entre les atomes d'oxygène, de vous donner la réponse finale suivante: C3H8 + 5 O2 ---> 3 CO2 + H2O 4




  2. Trouver le "fH ° de votre carburant en utilisant la page NIST dans les ressources." FH ° est l'enthalpie standard de formation. Avec le propane, par exemple, ce nombre est -104.7 kilojoules par mole (kJ / mol).

  3. Notez que tout élément par lui-même dans sa forme la plus stable à la température ambiante a une "fH ° de 0. Par conséquent, vous pouvez ignorer le" fH ° de l'oxygène dans l'équation chimique.

  4. Rappelons que l'enthalpie de la réaction est égale à la somme de «fH ° des produits - la somme de« fH ° des réactifs. Notez que le "fH ° de CO2 est -393,51 kJ / mol, tandis que le" fH ° de l'eau est -285,83 kJ / mol.

  5. Multipliez le "fH ° de l'eau par le nombre de molécules d'eau dans l'équation chimique équilibrée. Dans le cas du propane, par exemple, il ya quatre molécules d'eau sur le côté du produit, de sorte que vous multipliez le" fH ° d'eau pour obtenir ce qui suit: x (-285,83 kJ / mol) (4 moles) = -1143,32 kJ.



  6. Multipliez le "fH ° de CO2 par le nombre de molécules de CO2 dans l'équation équilibrée. Dans le cas du propane, par exemple, il ya trois molécules de CO2 sur le côté du produit, de sorte que vous multipliez le" fH ° de CO2 pour obtenir ce qui suit: x (-393,51 kJ / mol) (3 moles) = -1180,53 kJ.

  7. Ajouter vos résultats des étapes 6-7 pour obtenir le total "fH ° des produits Dans le cas du propane, est la suivante:. -1,180,53 + -1,143,32 = -2,323,85 KJ.

  8. Soustraire la "fH ° de votre carburant à partir du résultat de l'étape précédente dans le cas du propane, vous auriez la suivante:. -2323.85 KJ + 104,7 kJ = -2219,15 kJ / mol,

    ce qui signifie que vous devriez obtenir à peu près cette quantité d'énergie par mole de propane vous brûlez.

Conseils Avertissements

  • NIST-dessous présente souvent l'enthalpie de combustion si il a été déterminé expérimentalement. Vous pouvez comparer leurs résultats avec vos calculs pour voir à quel point vous venez à la valeur réelle. Dans l'exemple, vous étiez près de Bang-sur.
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