Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀) với tỉ lệ mol 1:2. Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 25°C hay 298K và áp suất 1 bar). Cho biết các phản ứng: C₃H₈ (g) + 5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (l) ΔH_r = -2874 kJ C₄H₁₀ (g) + (13/2)O₂ (g) → 4CO₂ (g) + 5H₂O (l) ΔH_r = -2874 kJ Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình đốt gas để cung cấp 10000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%)

----- Nội dung ảnh -----
propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀) với tỉ lệ mol 1:2. Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 25°C hay 298K và áp suất 1 bar).

Cho biết các phản ứng:

C₃H₈ (g) + 5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (l) ΔH_r = -2874 kJ

C₄H₁₀ (g) + (13/2)O₂ (g) → 4CO₂ (g) + 5H₂O (l) ΔH_r = -2874 kJ

Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình đốt gas để cung cấp 10000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%).

a) Sau bao nhiều ngày hộ gia đình sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg?

b) Giá gas hiện nay là 440.000 đồng/bình 12 kg thì hàng tháng hộ gia đình sẽ phải bao nhiêu tiền?

c) Giá thị trường giá gas lượng nhiệt cần tỏa ra đối với 1 bình gas là 12kg, đốt gas từ 12 kg đến 20 kg cho 22 lít nước từ 25°C đến 100°C: Để đốt nóng nước thêm 1°C cần mức nhiệt lượng là 75,4 J; khối lượng nước là 1 gam/ml; dư kiện chuẩn khi khí có thể tích 24,79 lít.
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
50
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas với tỉ lệ mol 1:2 (propane và butane), ta thực hiện các bước tính toán như sau:

**1. Tính toán số mol propane và butane trong 12 kg khí gas:**

- **Tổng số mol:**
- Gọi x là số mol propane (C₃H₈), thì số mol butane (C₄H₁₀) sẽ là 2x.
- Tổng số mol khí gas = x + 2x = 3x.

- **Khối lượng mol:**
- M(C₃H₈) = 44 g/mol
- M(C₄H₁₀) = 58 g/mol
- Khối lượng tổng cộng = 12 kg = 12000 g.

\[
44x + 58(2x) = 12000 \quad \Rightarrow \quad 44x + 116x = 12000 \quad \Rightarrow \quad 160x = 12000 \quad \Rightarrow \quad x = 75 \text{ mol}
\]

- **Số mol:**
- Số mol propane: x = 75 mol.
- Số mol butane: 2x = 150 mol.

**2. Tính toán nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn:**

- **Nhiệt lượng từ propane:**

\[
\Delta H_r (C₃H₈) = -2874 \text{ kJ/mol}
\]

\[
Q_{C₃H₈} = 75 \text{ mol} \times (-2874 \text{ kJ/mol}) = -215550 \text{ kJ}
\]

- **Nhiệt lượng từ butane:**

\[
\Delta H_r (C₄H₁₀) = -2874 \text{ kJ/mol}
\]

\[
Q_{C₄H₁₀} = 150 \text{ mol} \times (-2874 \text{ kJ/mol}) = -431100 \text{ kJ}
\]

- **Tổng nhiệt lượng tỏa ra:**

\[
Q_{tổng} = Q_{C₃H₈} + Q_{C₄H₁₀} = -215550 \text{ kJ} - 431100 \text{ kJ} = -646650 \text{ kJ}
\]

**3. Nhiệt lượng thực tế sử dụng cho gia đình:**

Hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%, do vậy nhiệt lượng thực tế mà gia đình nhận được là:

\[
Q_{thực tế} = Q_{tổng} \times 0.8 = -646650 \times 0.8 = -517320 \text{ kJ}
\]

**Kết luận:**
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trong điều kiện trên là khoảng -517320 kJ.
1
0
29/10 22:06:22
+5đ tặng
 
  • Giả sử: x là số mol của propane, 2x là số mol của butane (theo tỉ lệ mol 1:2)
  • Khối lượng mol:
    • Propane (C₃H₈): 44 g/mol
    • Butane (C₄H₁₀): 58 g/mol
  • Phương trình: 44x + 58 * 2x = 12000 (g) => x ≈ 75 mol (propane) => 2x ≈ 150 mol (butane)
  • Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 75 mol propane: 75 mol * (-2874 kJ/mol) = -215550 kJ
  • Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 150 mol butane: 150 mol * (-2874 kJ/mol) = -431100 kJ
  • Tổng nhiệt lượng: -215550 kJ + (-431100 kJ) = -646650 kJ

Vậy, nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas là 646650 kJ.

a) Thời gian sử dụng hết bình gas 12kg
  • Nhiệt lượng cần cung cấp mỗi ngày: 10000 kJ / 80% = 12500 kJ
  • Số ngày sử dụng hết bình gas: 646650 kJ / 12500 kJ/ngày ≈ 51,73 ngày ≈ 52 ngày
b) Chi phí cho 1 tháng (30 ngày)
  • Nhiệt lượng tiêu thụ trong 30 ngày: 12500 kJ/ngày * 30 ngày = 375000 kJ
  • Để cung cấp 375000 kJ, cần số bình gas: 375000 kJ / (646650 kJ/bình) ≈ 0,58 bình
  • Vì không thể mua nửa bình gas nên ta làm tròn lên thành 1 bình.
  • Chi phí: 1 bình * 440000 đồng/bình = 440000 đồng
c) Giá thị trường và so sánh
  • Tính toán nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước:
    • Nhiệt lượng cần thiết: Q = m * c * ΔT = 22000g * 4,18 J/g.K * (100°C - 25°C) ≈ 7254000 J = 7254 kJ
  • So sánh:
    • Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 12 kg gas: 646650 kJ
    • Nhiệt lượng cần để đun nóng nước: 7254 kJ
    • Kết luận: Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 12 kg gas lớn hơn nhiều so với nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 22 lít nước từ 25°C lên 100°C. Điều này cho thấy việc sử dụng gas để đun nước là không hiệu quả về mặt năng lượng.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×