Question

Mediante la combustión a presión constante de Etino (C2H2) se logró calentar 30kg de agua desde una temperatura ambiente de 20ºC hasta convertirla en vapor a 100ºC. Calcule la masa de Etino necesaria para calentar el agua.

Calor especifico agua: 4,18*10^-3KJ/g*c Δhºvap=2,76J/g entalpía C2H2=226,2Kj

Yo calcule el calor producido por la vaporización

Q=m.ce.(tf-ti)

Q=30000g*4.18*10^3*KJ/g*ºc*(100-20)ºc
Q=1003,2KJ

Tambien saque el cambio de fase

Q=m*Δh
Q=30000g*2,76kj/g
Q=82800

Sume ambos calores

(1003,2+82800)kj
y me dio 83803.2KJ

hay alguna forma de sacar la masa de etino? me dijieron que tengo que hallar los numeros de moles usando ese los 83803.2KJ y la entalpía de etinol para luego eso moles multiplicarlos por el mr para obtener la masa... ¿Cual formula debo utilizar?

Answer 1

Se necesitan 1923,48 g de etino para calentar el agua de 20 °C a 100°C.

La cantidad de calor consumida por el agua para pasar de una temperatura a otra se calcula de la siguiente manera:

Qconsumido: Calor consumido por el agua para llevarla de 20 °C a 100 °C

Qcon= m*(CeΔT + ΔHvap)

Qcon= (30.000g)*[(4,180 J/ g °C *(100 - 20) °C) + 2760 J/g]

Qcon= 92.832 kJ

La reacción de combustión del Etino es:

C₂H₂ + 5/2 O₂ ⇒  2CO₂ + H₂O

Entalpía por combustión del etino:

ΔH°c= 2ΔH°f(CO₂)+ ΔH°f(H₂O) - ΔH°f(C₂H₂)

Donde:

ΔH°f(CO₂)= -393.5 KJ/mol

ΔH°f(H₂O)= -285.8 KJ/mol

ΔH°f(C₂H₂) = 226.2 KJ/mol

Sustituyendo:

ΔH°c= 2(-393,5) + (-241,6) - 226.2

ΔH°c= -1254,8 KJ/mol. Este valor representa el calor liberado por la reacción de combustión del etino

El calor del sistema se obtiene asi:

Qgenerado - Qconsumido = 0.  Despejando Qgenerado:

Qgenerado = Qconsumido

Qgenerado = 92.832 kJ.

$92.832 kJ * \frac{1mol C_{2}H_{2} }{1.254,8 kJ} =  73,98 mol C_{2}H_{2}$

Pasamos de moles a gramos usando el PM del etino el cual es: 26g/mol

$g = n*PM = 73,98 mol C_{2}H_{2} * \frac{26g C_{2}H_{2}}{1 molC_{2}H_{2}} = 1923,4 gC_{2}H_{2}$