Какова калориметрическая температура горения керосина с составом: 86% углерод, 13,7% водород, 0,3% сера; при условии

Zhemchug

65

Чтобы найти калориметрическую температуру горения керосина с заданным составом, нам необходимо учесть не только его химический состав, но и теплоту образования.

Сначала расчитаем количество моль каждого элемента в керосине. Для этого разделим массу каждого элемента на его молярную массу:

Масса углерода = 86% * масса керосина = 0.86 * масса керосина
Масса водорода = 13,7% * масса керосина = 0.137 * масса керосина
Масса серы = 0,3% * масса керосина = 0.003 * масса керосина

Далее, найдем количество моль каждого элемента, используя соответствующие молярные массы:

Количество моль углерода = масса углерода / молярная масса углерода
Количество моль водорода = масса водорода / молярная масса водорода
Количество моль серы = масса серы / молярная масса серы

Затем, найдем отношение количества моль кислорода к количеству моль углерода:

Отношение количества моль кислорода к углероду = (отношение количества моль водорода к углероду - отношение количества моль серы к углероду) / 4

Это потому, что каждая молекула углерода соединяется с двумя молекулами кислорода, каждая молекула водорода с одной молекулой кислорода, и каждая молекула серы с одной молекулой кислорода при горении керосина.

Используя полученное отношение количества моль кислорода к углероду, найдем количество моль кислорода:

Количество моль кислорода = (отношение количества моль кислорода к углероду) * количество моль углерода

Наконец, найдем теплоту горения керосина, используя теплоту образования и количество моль кислорода:

Теплота горения керосина = теплота образования * количество моль кислорода

Теперь у нас есть все данные для расчета калориметрической температуры горения керосина:

Калориметрическая температура горения керосина = теплота горения керосина / (количество моль керосина * молярная масса керосина)

Применим эти шаги к нашей задаче. Допустим, у нас есть 100 г керосина. Тогда:

Масса углерода = 0.86 * 100 г = 86 г
Масса водорода = 0.137 * 100 г = 13.7 г
Масса серы = 0.003 * 100 г = 0.3 г

Молярная масса углерода = 12 г/моль
Молярная масса водорода = 1 г/моль
Молярная масса серы = 32 г/моль

Количество моль углерода = 86 г / 12 г/моль = 7.17 моль
Количество моль водорода = 13.7 г / 1 г/моль = 13.7 моль
Количество моль серы = 0.3 г / 32 г/моль = 0.0094 моль

Отношение количества моль кислорода к углероду = (13.7 моль/7.17 моль - 0.0094 моль/7.17 моль) / 4 ≈ 0.982

Количество моль кислорода = 0.982 * 7.17 моль = 7.05 моль

Теплота горения керосина = 20.2 ккал/моль * 7.05 моль = 142.71 ккал

Молярная масса керосина может быть разной в зависимости от конкретного типа керосина. Для примера, давайте возьмем молярную массу керосина равной 150 г/моль (это примерный средний показатель).

Количество моль керосина = 100 г / 150 г/моль ≈ 0.67 моль

Калориметрическая температура горения керосина = 142.71 ккал / (0.67 моль * 150 г/моль) ≈ 142.71 / 1005 ≈ 0.142 ккал/г

Таким образом, калориметрическая температура горения керосина с данным составом составляет примерно 0.142 ккал/г.