Evaporazione di Acqua attraverso combustione di Propano

[Echelon]

Salve a tutti!
Posto qui un problema a carattere termodinamico....

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Calcolare quanti litri di propano (C3H8) (misurati a 25 °C e 1.2 atm) bisogna bruciare per traformare 150 grammi di acqua a 15°C in vapore a 115°C.

Dati noti:
∆H°f (C3H8) = -104.7 kJ/mol
∆H°f (CO2) = -393.5 kJ/mol
∆H°f (H2O liquido) = -285.83 kJ/mol
C (H20 liquido) = 75.6 J/Kmol nell'intervallo 15-100 °C
C (H20 vapore) = 34.3 J/Kmol nell'intervallo 100-115 °C
∆H° (H2O) di evaporazione= 40,7 kJ/mol

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Ho determinato la reazione di combustione: C3H8 + O2 ----> CO2 + H2O
Che bilanciandola diventa: C3H8 + 5O2 ----> 3CO2 + 4H20
Ho calcolato il ∆H°f di H2O vapore = -245,13 kJ/mol
Ora non so proprio come proseguire...
Tra l'altro non capisco cosa indichino quelle "C" tra i dati noti...
Sembrerebbero delle entropie a giudicare dalle unità di misura...ma io ho sempre visto indicarle con "S" e non con "C"...

Qualcuno sa come risolverlo?
Grazie mille anticipatamente!

[Roberto_1]

infatti C è il calore specifico molare. tramite questo ti calcoli il calore da fornire ai 150 g di acqua da far evaporare. A questo punto,sapendo quanto DH (delta H) devi fornire al sistema. imposti la legge di Hess e trovi in base a quella puoi vedere ti fai 2 calcoli per vedere le moli di propano necessarie. Insomma, apparte il passaggio di stato, è un normale esercizio di termodinamica (ricorda dQ=C*dT)

[Echelon]

Innanzitutto grazie mille!

Dunque, ho provato a risolvere il problema così...

Calcolo il numero di moli di acqua:
n = m/M = 150/18 = 8.33 mol

Calcolo il calore 1 necessario per il passaggio 15-100°C:
Q1 = nC'∆T' = 8.33 x 75.6 x (100-15) = 53.53 kJ

Calcolo il calore 2 necessario per il passaggio 100-115°C:
Q2 = nC"∆T" = 8.33 x 75.6 x (115-100) = 4.29 kJ

Il calore totale necessario nel passaggio 15-155°C è dato da:
Q1 + Q2 = 57.82 kJ = ∆H di combustione del propano.

Imposto la reazione di combustione:
C3H8 + 5(O2) ----> 3(CO2) + 4(H2O)

Ciò vuol dire che, siano "x" le moli di propano,la reazione reagirà secondo la seguente stechiometria:
x(C3H8) + 5x(O2) ----> 3x(CO2) + 4x(H2O)
H2O è naturalmente allo stato aeriforme.

Calcolo il ∆H°f di H2O allo stato aerifomre:
∆H°ev = ∆H°f (H2O aeriforme) - ∆H°f (H2O liquido)
∆H°f (H2O aeriforme) = ∆H°ev + ∆H°f (H2O liquido)
∆H°f (H2O aeriforme) = 40.7 - 285.83 = -245.13 kJ/mol

Calcolo la variazione di entalpia della combustione:
∆H°comb = ∆H°prodotti - ∆H°reagenti
∆H°comb = ( 4x∆H°f(H2O) + 3x∆H°f(CO2) ) - x∆H°f(C3H8)
(∆H°f di O2 = 0)
∆H°comb = x( 4∆H°f(H2O) + 3∆H°f(CO2) - ∆H°f(C3H8) )

Dall'ultima relazione riicavo il numero di molti del propano:
x = ∆H°comb / ( 4∆H°f(H2O) + 3∆H°f(CO2) - ∆H°f(C3H8) )
x = 57.82 / [4(-245.13) + 3(-393.5) - (-107.7)] = 0.0281 mol

A questo punto, data l'equazione dei gas PV = nRT calcolo il volume del propano:
V = nRT / P
V = (0.0281 x 0.0821 x 298.15) / 1.2 = 0.573 l

E dovrei aver risolto il problema...


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Dati noti:
∆H°f (C3H8) = -104.7 kJ/mol
∆H°f (CO2) = -393.5 kJ/mol
∆H°f (H2O liquido) = -285.83 kJ/mol
C (H20 liquido) = 75.6 J/Kmol nell'intervallo 15-100 °C
C (H20 vapore) = 34.3 J/Kmol nell'intervallo 100-115 °C
∆H° (H2O) di evaporazione= 40,7 kJ/mol

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