Удельная теплота сгорания воздуха об углерод.

[Nikolay_t]

Пытаюсь понять сколько выделится тепла при неполном сжигании одного куб. метра воздуха об углерод. Реакция 2С+О2=2СО при 1200С дает 20 МДж на 1 кг углерода, или 15 МДж на кг кислорода (через соотношение молярных масс), в одном кубе воздуха 0,24 кг кислорода, т.е. на один куб воздуха выделится 3600 кДж, правильно ли я все посчитал?

[Shizuma Eiku]

У меня получилось ΔH=-221 кДж для описанной реакции. В 1м³ воздуха с содержанием кислорода 20.946% при н.у. 1000*0.20946/22.4=9.35 моль кислорода, поскольку в описанной реакции участвует 1 моль кислорода, то нетрудно подсчитать суммарный выход 9.35*221=2066.35 кДж. Углерода-же потребуется 9.35*2*12=224.4г, реальнее грамм 300.

[dmr]

11.12.2023 в 12:14, Nikolay_t сказал:

сжигании одного куб. метра воздуха об углерод

Сжигание воздуха об углерод,это с какого языка перевод интересно?

11.12.2023 в 12:14, Nikolay_t сказал:

Реакция 2С+О2=2СО

Так может и до СО2 гореть же и будет сразу больше намного 

11.12.2023 в 12:14, Nikolay_t сказал:

при 1200С дает 20 МДж на 1 кг углерода

Откуда данные 

1200С° совсем не табличные не справочные данные

[Nikolay_t]

12.12.2023 в 08:54, dmr сказал:

Так может и до СО2 гореть же и будет сразу больше намного 

Согласно диаграммы Эллингема реакция дальше не пойдет при 1200C, углерод будет восстанавливать СО2 до СО, точнее сказать только 1/1000 будет окислятся до СО2 (равновесная концентрация СО/СО2=1000/1 при такой температуре в присутствии С)

 

12.12.2023 в 08:54, dmr сказал:

Откуда данные 

1200С° совсем не табличные не справочные данные

Тоже из диаграммы Эллингема (480 кДж/моль вещества, которое окисляет О2, в реакции учувствуют 2С, т.е. 480/24 =20 кДж/гр)

 

 

12.12.2023 в 02:03, Shizuma Eiku сказал:

У меня получилось ΔH=-221 кДж для описанной реакции.

На диаграмме Эллингема как раз dH вроде бы, там почему то -240

 

12.12.2023 в 02:03, Shizuma Eiku сказал:

В 1м³ воздуха с содержанием кислорода 20.946% при н.у. 1000*0.20946/22.4=9.35

тут я исходил что плотность воздуха 1,2 кг/куб. 

 

12.12.2023 в 02:03, Shizuma Eiku сказал:

Углерода-же потребуется 9.35*2*12=224.4г

Если исходить из этих цифр, то полное сгорание такого кол-ва углерода даст 7,616 Мдж (32 МДж/кг, и оно не зависит от температуры), на 1200С на этапе С->СО выделяется 60% тепла, т.е. вообще 4,5 Мдж.

Изменено 12 Декабря, 2023 в 04:43 пользователем Nikolay_t

[Shizuma Eiku]

В 12.12.2023 в 07:41, Nikolay_t сказал:

На диаграмме Эллингема

Она связана с энергией Гиббса.

В 12.12.2023 в 07:41, Nikolay_t сказал:

как раз dH вроде бы, там почему то -240

-221 кДж, причем думаю что это достаточно точное значение т.к. энтальпии для оксидов углерода должны быть определены многократно и точно.

В 12.12.2023 в 07:41, Nikolay_t сказал:

тут я исходил что плотность воздуха 1,2 кг/куб. 

По молям посчитать проще чем по массе.

В 12.12.2023 в 07:41, Nikolay_t сказал:

Если исходить из этих цифр, то полное сгорание такого кол-ва углерода даст 7,616 Мдж (32 МДж/кг

Я уже подсчитал выше что выделится 2066 кДж.

В 12.12.2023 в 07:41, Nikolay_t сказал:

на 1200С на этапе С->СО выделяется 60% тепла, т.е. вообще 4,5 Мдж.

Во-первых, откуда такие значения и предположение о доле тепла? Если углерод сгорит до СО₂ то из 18.7 его моль (224 г) выделится 18.7*393.51=7 359 кДж тепла. Во-вторых, температура не имеет значения т.к. не влияет на значение стандартных энтальпии и энтропии (кроме переходов вещества между агрегатными состояниями) реакции, она влияет только на энергию Гиббса.

[dmr]

12.12.2023 в 23:41, Shizuma Eiku сказал:

температура не имеет значения т.к. не влияет на значение стандартных энтальпии и энтропии (кроме переходов вещества между агрегатными состояниями

Не знаю какой смысл вы вкладываете в слово стандартный но температура ещё как влияет на значения энтальпии и энтропии,  и не только 

 

12.12.2023 в 23:41, Shizuma Eiku сказал:

переходов вещества между агрегатными состояниями

По моему это должно быть достаточно очевидно

Для получения вещества при 500°, нужно больше энергии, чем для получения при 30°

Нужно как минимум нагреть от 30° до 500° ,а у каждого вещества есть такая штука, как теплоемкость 

12.12.2023 в 09:41, Nikolay_t сказал:

диаграммы Эллингема

Цитата

Диаграмма Эллингема (Эллингхэма) — график зависимости изменения свободной энергии Гиббса процесса от температуры

 

А не

12.12.2023 в 09:41, Nikolay_t сказал:

dH

Энтальпии 

[Nikolay_t]

12.12.2023 в 23:41, Shizuma Eiku сказал:

Во-первых, откуда такие значения и предположение о доле тепла?

Из диаграммы Эллингема.

12.12.2023 в 23:41, Shizuma Eiku сказал:

она влияет только на энергию Гиббса.

Ну дак она же нас и интересует (какая энергия выделится в процессе реакции окисления), или я неправильно ее понимаю?

[Shizuma Eiku]

В 13.12.2023 в 07:01, dmr сказал:

Не знаю какой смысл вы вкладываете в слово стандартный но температура ещё как влияет на значения энтальпии и энтропии,  и не только 

те значения энтальпии и энтропии которыми мы пользуемся в термохимических расчетах называются стандартными, соответственно вычисленные значения энтропии и энтальпии для реакции тоже будут стандартными. Если быть внимательным, то это можно заметить даже по соответствующему символу (просто пример из справочника по химии Волкова и Жарского, надстрочный символ это ноль, а не буква о):

В 13.12.2023 в 07:01, dmr сказал:

По моему это должно быть достаточно очевидно

Для получения вещества при 500°, нужно больше энергии, чем для получения при 30°

Разница получается потому что при переходе из кристаллического в жидкое и газообразное состояние вещества ослабевают связи между молекулами.

В 13.12.2023 в 07:35, Nikolay_t сказал:

Из диаграммы Эллингема.

В 13.12.2023 в 07:35, Nikolay_t сказал:

Ну дак она же нас и интересует (какая энергия выделится в процессе реакции окисления), или я неправильно ее понимаю?

Нет, если нужно узнать тепловой выход реакции то нужна только энтальпия, ΔH. Энергия Гиббса показывает общее изменение энергии в системе в результате реакции при определенной температуре, разница с энтальпией будет энтропией умноженной на температуру по абсолютной шкале, т.е. энергией, пошедшей на изменение упорядоченности системы.

[Nikolay_t]

13.12.2023 в 23:06, Shizuma Eiku сказал:

Нет, если нужно узнать тепловой выход реакции то нужна только энтальпия, ΔH. Энергия Гиббса показывает общее изменение энергии в системе в результате реакции при определенной температуре, разница с энтальпией будет энтропией умноженной на температуру по абсолютной шкале, т.е. энергией, пошедшей на изменение упорядоченности системы.

Это если взяли холодные вещества. Меня интересует выход энергии без учета разогрева веществ, т.е. разогрели воздух и углерод до 1200, соединили и нужно знать сколько энергии выделилось.

[dmr]

14.12.2023 в 10:48, Nikolay_t сказал:

Это если взяли холодные вещества. Меня интересует выход энергии без учета разогрева веществ, т.е. разогрели воздух и углерод до 1200, соединили и нужно знать сколько энергии выделилось.

Не не не тепловой выход в любом случае считают по энтальпии. Эн.Гиббса другой параметр , почитай 

Просто энтальпии пересчитать надо на нужные температуры.