Какая будет калориметрическая температура горения керосина с составом: углерод (С) - 86%, водород (Н) - 13,7%, сера

Тема урока: Калориметрия и состав горючих веществ

Объяснение: Калориметрия - это раздел физической химии, изучающий измерение количества выделившегося или поглощенного тепла в процессе химических реакций. В данной задаче нам предлагается определить калориметрическую температуру горения керосина с заданным составом.

Для расчета температуры горения используется формула:
Т = Q / (n * C)
где Т - искомая температура горения, Q - теплота образования горючего вещества (20,2 ккал/моль), n - количество молей горючего вещества, С - молярная теплоемкость вещества.

Для начала необходимо определить количество молей каждого элемента в составе керосина. Используя молярные массы элементов (C - 12 г/моль, H - 1 г/моль, S - 32 г/моль), получим следующие значения:
- С: (86 / 100) * 100 г = 86 г = 7,17 моль (молярная масса С - 12 г/моль)
- Н: (13,7 / 100) * 100 г = 13,7 г = 13,7 моль (молярная масса Н - 1 г/моль)
- S: (0,3 / 100) * 100 г = 0,3 г = 0,009 моль (молярная масса S - 32 г/моль)

Далее, определим общее количество молей горючего вещества:
n = С + Н + S = 7,17 моль + 13,7 моль + 0,009 моль = 20,879 моль

Итак, подставляем значения в формулу и рассчитываем температуру горения:
Т = 20,2 ккал/моль / (20,879 моль * C)
(Note: В данном случае необходимо уточнить, какая именно молярная теплоемкость должна быть использована)

Демонстрация: Найдите калориметрическую температуру горения керосина с составом: углерод (С) - 86%, водород (Н) - 13,7%, сера (S) - 0,3% при теплоте образования Q = 20,2 ккал/моль.

Совет: Для успешного решения данной задачи, важно предварительно изучить концепцию молярных масс и мольных соотношений в химии. Также полезно ознакомиться с определением и применением калориметрической температуры.

Практика: Как изменится калориметрическая температура горения керосина, если содержание углерода в составе уменьшится до 80% и содержание серы увеличится до 0,5%? (Используйте туже теплоту образования Q = 20,2 ккал/моль)

Калориметрическая температура горения керосина

Пояснение:
Для расчета калориметрической температуры горения керосина, мы будем использовать закон Лэнгмюра-Фриделя, который устанавливает связь между теплотой горения и составом смеси горючего вещества.

Сначала найдем количество моль каждого элемента в керосине. Для этого разделим массовую долю каждого элемента на их относительные молекулярные массы. Так как керосин содержит только углерод (С), водород (Н) и серу (S), мы можем пренебречь другими элементами:

Массовая доля углерода (С): 86%
Массовая доля водорода (Н): 13,7%
Массовая доля серы (S): 0,3%

Относительная молекулярная масса углерода (С): 12 г/моль
Относительная молекулярная масса водорода (Н): 1 г/моль
Относительная молекулярная масса серы (S): 32 г/моль

Теперь можем расчитать количество моль каждого элемента:

Количество моль углерода (С) = (86 г / 12 г/моль) ≈ 7,17 моль
Количество моль водорода (Н) = (13,7 г / 1 г/моль) ≈ 13,7 моль
Количество моль серы (S) = (0,3 г / 32 г/моль) ≈ 0,0094 моль

Теперь, зная количество моль каждого элемента, мы можем рассчитать количество молекул керосина и количество теплоты, освобождаемой при его сгорании.

Уравнение реакции сгорания керосина:
C7.17H13.7S0.0094 + O2 -> CO2 + H2O + SO2

Согласно данному уравнению, каждая моль керосина горит, образуя одну моль CO2 и H2O, а также SO2.

Теплота образования Q = 20,2 ккал/моль.

Таким образом, калориметрическая температура горения керосина - это количество теплоты, выделяющееся при сгорании одной моли керосина.

Доп. материал: Расчитайте калориметрическую температуру горения керосина с составом: углерод (С) - 86%, водород (Н) - 13,7%, сера (S) - 0,3% при теплоте образования Q = 20,2 ккал/моль.

Совет: Для лучшего понимания и выполнения подобных задач, рекомендуется знать основы химии, включая понятия о молях, массовых долях и теплоте образования.

Задание для закрепления: Рассчитайте калориметрическую температуру горения керосина с составом: углерод (С) - 80%, водород (Н) - 15%, сера (S) - 5% при теплоте образования Q = 22 ккал/моль.