Dubbio prodotti di combustione Metano-ossigeno puro
salve, considerando la seguente reazione di combustione del metano con l'[tex]O_2[/tex] alla temperatura di 25 °C e 1 atm a volume costante:
[tex]CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2 O_(g)[/tex]
Si ottiene tra i prodotti acqua allo stato gassoso. Per questa reazione abbiamo calcolato a lezione il calore rilasciato e la pressione finale ipotizzando che i prodotti siano riportati alla temperatura iniziale di 25°C, che coincide con quella iniziale poiché non si ha variazione del numero di moli. Quello che non ho ben capito è perché l'acqua allo stato vapore non torna allo stato liquido quando si riportano i prodotti alla temperatura iniziale? Tra l'altro sulle tabelle si trovano le entalpie di formazione dell'acqua allo stato vapore riferito allo stato standard (25°C e 1 atm), ma non ho capito perché non si ha il passaggio di stato da vapore a liquido quando il prodotto dell'acqua ritorna alla temperatura di 25°C e alla pressione di 1 atm.
[tex]CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2 O_(g)[/tex]
Si ottiene tra i prodotti acqua allo stato gassoso. Per questa reazione abbiamo calcolato a lezione il calore rilasciato e la pressione finale ipotizzando che i prodotti siano riportati alla temperatura iniziale di 25°C, che coincide con quella iniziale poiché non si ha variazione del numero di moli. Quello che non ho ben capito è perché l'acqua allo stato vapore non torna allo stato liquido quando si riportano i prodotti alla temperatura iniziale? Tra l'altro sulle tabelle si trovano le entalpie di formazione dell'acqua allo stato vapore riferito allo stato standard (25°C e 1 atm), ma non ho capito perché non si ha il passaggio di stato da vapore a liquido quando il prodotto dell'acqua ritorna alla temperatura di 25°C e alla pressione di 1 atm.
Risposte
Quella è una scelta.
L'acqua infatti può anche condensarsi nuovamente rilasciando il calore latente di condensazione. In tal modo il calore a disposizione dalla reazione è ancora maggiore contenendo il contributo del calore latente appunto.
Si parla infatti di potere calorifico del metano nella reazione con ossigeno, inferiore o superiore proprio a seconda se l'acqua alla fine non condensa o condensa rispettivamente.
Nella maggior parte della applicazioni pratiche si può assumere che l'aria resta in fase vapore, con qualche notevole eccezione, come per esempio le ormai diffuse caldaie a condensazione, in cui la condensazione è proprio quella dell'acqua.
L'acqua infatti può anche condensarsi nuovamente rilasciando il calore latente di condensazione. In tal modo il calore a disposizione dalla reazione è ancora maggiore contenendo il contributo del calore latente appunto.
Si parla infatti di potere calorifico del metano nella reazione con ossigeno, inferiore o superiore proprio a seconda se l'acqua alla fine non condensa o condensa rispettivamente.
Nella maggior parte della applicazioni pratiche si può assumere che l'aria resta in fase vapore, con qualche notevole eccezione, come per esempio le ormai diffuse caldaie a condensazione, in cui la condensazione è proprio quella dell'acqua.
ti ringrazio, io riguardo al potere calorifico inferiore ho la seguente definizione: il potere calorifico inferiore è il calore sviluppato dalla reazione allorché tutti i prodotti della combustione sono alla temperatura alla quale avviene la combustione (diversa dai 25°C), e quindi l'acqua è allo stato vapore. Qui invece si parla espressamente di riportare i prodotti a temperatura ambiente considerando l'acqua allo stato vapore. Tu hai detto che è una scelta. Quindi in base a ciò è come dire "ipotizziamo idealmente che venga raffreddato il vapore (e il resto dei prodotti) fino alla temperatura di 25°C senza che avvenga il processo di condensazione". In tal caso è possibile calcolare il calore estratto per unità di massa di combustibile che è proprio pari al potere calorifico superiore a meno del calore di condensazione (riferito sempre all'unita di massa di combustibile, pari cioè a 21999,6 kJ/(kg di CH4) oppure 2445 kJ/(kg di miscela) = 44,01kJ/mole).
Giusto?
Giusto?
"Noel_91":
[...]
Giusto?
Mi pare di sì.
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