Question

7. El calor de combustión del gas etano es de 373 kcal/mol. Si supone que 70% del calor es utilizable, ¿Cuántos litros de etanol a 300 torr y 20 °C, deben quemarse para convertir 250.0 kg a 1.0 °C en vapor a 250 °C?

Answer 1

El volumen en litros de etano a 300 torr y 20 °C son :   V = 46057.46 Lts etano.

Se procede a calcular primero el calor requerido para convertir los 250 Kg de agua en vapor y luego el volumen de etano, de la siguiente manera :

Qp = 373 Kcal /mol* 4.18 KJ/1 Kcal = 1559.14 KJ/mol

70% calor utilizable

V ( litros ) C2H6 =?

P =300torr  *1 atm/760 torr = 0.394 atm

T = 20ºC +273 = 293ºK

m agua = 250 Kg

T1 = 1.0 ºC  a T2 = 250 ºC vapor

 Q = m * CH2O *ΔT + m *ΔΔH vaporización

Q = 250 Kg * 4.18 KJ/Kg*ºC ( 250ºC -1.0ºC ) + 250 Kg * 2257 KJ/Kg

Q = 824455 KJ

    P*V = n*R*T

    V = n*R*T/P= 1 mol *0.082 L*atm/ºK*mol * 293ºK/0.394 atm

    V = 60.97 Lts

Si 1 mol de etano son 60.97  litros  y que ΔH = Qp :

El calor requerido es :

            0.7 * I ΔΔH comb I * V

  Q=  --------------------------------------                             Formula

                   60.97 Lts

Se despeja el volumen V :

V =( Q * 22.4 Lts)/( 0.6 * I ΔHcomb I )

V = ( 824455 KJ * 60.97 Lts )/( 0.7* 1559.14 KJ/mol)

V = 46057.46 Lts etano.