Combustión de gases
Un mol de metano se quema y desprende 878 kj de energía en forma de calor a 25ºc y 101kPa.
a) Calcular la energía calorífica obtenida de la combustión de 1kg de metano.
b) Si el calor desprendido en a) se aprovecha para calentar agua, calcular cuántos litros de agua podrán calentarse desde 20ºc hasta 60ºc, si el rendimiento calorífico es del 80%.
Gracias.
a) Calcular la energía calorífica obtenida de la combustión de 1kg de metano.
b) Si el calor desprendido en a) se aprovecha para calentar agua, calcular cuántos litros de agua podrán calentarse desde 20ºc hasta 60ºc, si el rendimiento calorífico es del 80%.
Gracias.
Respuesta de davidponce
1
El metano es CH4 por lo que ue su PM (peso molecular) es 16 g/mol, esto quiere decir que: "1 mol de metano pesa 16 g".
Entonces si 1 mol de metano produce 878 [J] de energía, es lo mismo deceir que :
16 g de metano producen 878 [J] de energía
por lo tanto 1 K de metano = 1000 g de metano producen: 1000*878/16 = 54.875 [KJ] de energía.
la fómula de energía es: Q=m x Cp x (T2-T1), el Cp del agua líquida es un dato al cual se puede tener acceso en los libros e internet y vale 4.18 [KJ/Kg K].
Por otra parte el calo transferido tiene un 80% de eficiencia por lo que el calor transferido neto es:
Q x (eficiencia) = 54.875 [KJ] * 0.8 = 43.90[KJ]
Finalmente:
m = Q/ Cp (T2-T1) = 43.90 [KJ]/ (4.18 [KJ/KG K] * ([60+273.15] - [20+273.15]))
Masa de agua = 0.262 Kg de agua se podrían calentar de 20 [°C] a 60 [°C].
Entonces si 1 mol de metano produce 878 [J] de energía, es lo mismo deceir que :
16 g de metano producen 878 [J] de energía
por lo tanto 1 K de metano = 1000 g de metano producen: 1000*878/16 = 54.875 [KJ] de energía.
la fómula de energía es: Q=m x Cp x (T2-T1), el Cp del agua líquida es un dato al cual se puede tener acceso en los libros e internet y vale 4.18 [KJ/Kg K].
Por otra parte el calo transferido tiene un 80% de eficiencia por lo que el calor transferido neto es:
Q x (eficiencia) = 54.875 [KJ] * 0.8 = 43.90[KJ]
Finalmente:
m = Q/ Cp (T2-T1) = 43.90 [KJ]/ (4.18 [KJ/KG K] * ([60+273.15] - [20+273.15]))
Masa de agua = 0.262 Kg de agua se podrían calentar de 20 [°C] a 60 [°C].
