Springen naar inhoud

Verbranding propaan


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Arnowmoan

    Arnowmoan


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 juli 2010 - 18:00

Gegeven: 20ml propaan en 580ml lucht (21% O2 en 78% N2)

Wanneer men propaan verbrandt krijgt men deze reactievergelijking:

C3H8 + 5O2 --> 3 CO2 + 4H2O

De verbrandingsenthalpie hiervan kan ik berekenen met behulp van de standaardvormingsenthalpieŽn. Ook de aantallen mol voor en na de reactie kan ik berekenen als er verondersteld mag worden dat de reactie volledig aflopend is. Mag dit hier?

De vragen die ik niet met zekerheid kan oplossen zijn diegenen die vragen om de warmteproductie van het experiment en de warmtecapaciteit (Cp_gas) van het totale gasmengsel na verbranding te berekenen.

met dE = dQ - dW kom ik er precies niet. Ik veronderstelde dat er geen arbeid op verricht werd dus dat dW wegvalt en in het linkerlid verandert toch zowel de kinetische, potentiele en inwendige energie aangezien het water uit de motor stroomt.

De druk is ook niet gelijk dacht ik waardoor de warmteproductie niet gelijk gesteld kan worden aan de enthalpieverandering...

Hoe kom ik er dan wel? :s

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

JohnB

    JohnB


  • >250 berichten
  • 711 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 juli 2010 - 23:52

Heb je een specifieke temperatuur gekregen waarbij deze reactie verloopt? Of mag je uitgaan van de standaard omstandigheden? Om een voorbeeld te geven zal ik uitgaan van de standaard omstandigheden.

Gegeven: 20ml propaan en 580ml lucht (21% O2 en 78% N2)

De verbrandingsenthalpie hiervan kan ik berekenen met behulp van de standaardvormingsenthalpieŽn. Ook de aantallen mol voor en na de reactie kan ik berekenen als er verondersteld mag worden dat de reactie volledig aflopend is. Mag dit hier?


Je mag veronderstellen dat deze reactie aflopend is als zuurstof in overmaat is, wat in dit geval zo is. Dit kun je bewijzen door dit rekensommetje:

1. Bepaal het molair volume van je gas met de ideale gaswet: pV=nRT. Omschrijven levert LaTeX

Waarbij LaTeX staat voor de reactie-enthalpie en LaTeX voor de vormingsenthalpie.

Ik hoop dat je er zo uitkomt. Schroom niet om om hulp te vragen als het niet lukt.

Veranderd door JohnB, 06 juli 2010 - 23:55


#3

Arnowmoan

    Arnowmoan


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juli 2010 - 10:51

Er is geen specifieke temperatuur gegeven maar ik veronderstelde dan maar kamertemperatuur.

Met de volumes:
0,020L C3H8
0,580L lucht waarbij lucht 21% O2 en 78% N2 heeft.
==> 3,08 L H20 (=het totale volume min de volumes van lucht en propaan)

En het molair volume van gassen bij kamertemperatuur (Vm=24,5 L/mol) berekende ik dan de aantallen mol:

VOOR:
0,000816 mol C3H8
0,00497mol 02
0,01847 mol N2
170,62 mol H2O (met 18g/mol molair gewicht)

NA:
0,002448 mol C02
+ 0,003246 mol gevormde H2O (bovenop de reeds aanwezige)

Dus na de reactie is er CO2, H20, een overschot O2 en N2 aanwezig. Als dan het aantal mol gasproducten gevraagd is moet H20 uiteraard niet meegerekend worden. Voor de berekening van warmtecapaciteit van het totale gasmengsel zijn ook alle gasproducten en hun hoeveelheden nodig. Nu weet ik niet zeker of de gasproducten CO2, 02 en N2 zijn, of dat de 02 en N2 nog een reactie ondergaan tot stikstofoxiden NOx. Weet u dit misschien?

De verbrandingsenthalpie heb ik ondertussen gevonden en kwam bij mij uit op -2220,00 kJ/mol wat dan dus ook de warmteproductie is.

Bedankt reeds voor de hulp!

Veranderd door Arnowmoan, 07 juli 2010 - 10:52


#4

JohnB

    JohnB


  • >250 berichten
  • 711 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 juli 2010 - 11:06

Ik weet uit m'n hoofd niet precies hoe je stikstof in de vergelijking meeneemt (ik gok dat de warmtecapaciteit een rol gaat spelen), maar als je alleen van de verbranding uit gaat kom ik met waarden uit het Handbook of Physics and Chemistry op LaTeX . En aangezien je ongeveer 0.82 mmol propaan gaat verbranden zou er zo'n 1,67 kJ aan warmte ontwikkelen.

Wellicht dat iemand anders een handje kan toesteken met betrekking op het N2-gas?

Veranderd door JohnB, 07 juli 2010 - 11:09


#5

Arnowmoan

    Arnowmoan


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juli 2010 - 11:49

Inderdaad, als je H20 als gas gaat bekijken is de verbrandingsenthalpie -2043,96 en in het geval van vloeibare H20 komt het op -2220,00.
In het geval van een verbrandingsmotor, weet iemand misschien of die H20 dan vloeibaar of gasvormig is? Want indien het gasvormig is moet het aantal mol H20 bij het totaal aantal mol gas na de verbranding opgeteld worden en beÔnvloedt het dus ook zo de warmtecapaciteit (omdat deze gevraagd is van het totale GAS-mengsel).

#6

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 juli 2010 - 11:55

In het geval van een verbrandingsmotor, weet iemand misschien of die H20 dan vloeibaar of gasvormig is?

Heb je zelf al een idee? We hebben het voor de duidelijkheid over een -verbrandingsmotor-. Bij welke temperatuur zal dat wss. zo ongeveer plaats vinden?

#7

Arnowmoan

    Arnowmoan


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juli 2010 - 12:01

Wikipedia zegt dat de meeste verbrandingstemperaturen rond 1950 graden liggen waardoor het H20 uiteraard een gas is. Kloppen de andere berekeningen dan nog wel aangezien (zie hierboven) we daarvoor kamertemperatuur gebruikt hebben?

#8

Arnowmoan

    Arnowmoan


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juli 2010 - 14:00

Anderzijds staat op de opgavetekening wel het water apart getekend van het gasmengsel :s

http://img340.images...dingsmotor.jpg/

Volgens de temperatuur zou H20 ook bij het gas moeten horen maar op de tekening is het apart getekend. Als er dan gevraagd wordt om het totaal aantal mol gasproducten weer te geven, hoort die H20 erdan bij? Of bijde berekening van de warmtecapaciteit van het totale gasmengsel na verbranding? Iemand een idee of dit met of zonder het H20 moet gebeuren?

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 juli 2010 - 14:09

..//..
Iemand een idee of dit met of zonder het H20 moet gebeuren?

Zal er van afhangen wat de temperatuur in de verbrandingruimte zal zijn nŠ de explosie. Ik neem aan meer dan 100įC, dus zal water wel damp blijven.

(euhm, voordat we verwarring stichten, ik heb het nu over de H2O die vrijkomt bij de verbranding. Gezien de tijdspanne lijkt me de verdamping van het water dat al van te voren onder in de cilinder aanwezig is geen rol te mogen spelen.)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures