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Energie physiques et effets thermique

Posté par
SISSI149
07-04-13 à 06:01

Coucou !
Je n'ai pas très bien compris l'appliquation de la formule. Pourriez- vous me l'expliquer s'il vous plaît?

L'équation de la combustion complète du méthane, appelé aussi gaz de ville, est :
CH4(g) + 2O2(g) -> CO2 +2H2O(g)

Si l'eau était obtenue à l'état liquide, l'énergie libéré par la combustion de 10g de méthane vaudrait 560kJ. Quelle est la valeur de l'énergie réellemnt libérée par la combustion de g de méthane, puisque l'eau est en réalité obtenue à l'état gazeau?

Données Energie de vaporisation de l'eau: L= 2,3kJ/g-1; Masses molaires atomiques: M(H) =1,0 g/mol-1;M(C)= 12g/mol-1; M(O): 16g/mol-1

Edit Coll : balises

Posté par
PerArGal
re : Energie physiques et effets thermique 07-04-13 à 09:49

Rebonjour

Tiens, les produits de la combustion du méthane sont les mêmes que dans celle de la bougie

Pour te mettre sur la voie

Une fois que tu as apporté un liquide à sa température de vaporisation (chgt état liquide -> gazeux) tu dois "en plus" lui apporter de l'énergie pour lui faire changer d'état (de manière qualitative tu dois apporter de l'énergie pour rompre les liaisons moléculaires établies à l'état liquide)

Donc lors du changement liquide -> gaz, l'énergie interne (de l'eau ici) augmente de l'énergie que tu lui as apportée.

Tu peux écrire le bilan

"Energie Interne(vapeur d'eau) - Energie Interne(Eau liquide) = Energie de vaporisation"


A l'inverse, lors de la liquéfaction de l'eau, son énergie interne diminue d'autant.

Dans la combustion que tu proposes, une partie de l'énergie qui pourrait être libérée sert en fait "au supplément" d'énergie interne de la vapeur d'eau par rapport à l'eau liquide.

Est ce plus clair?

Posté par
SISSI149
re : Energie physiques et effets thermique 08-04-13 à 23:13

J'ai fait :
Pour le liquide,
L= m/Q
L= 10/560 =0,017kJ/g-1
L= 22,983

Mais je bloque vraiment...

Posté par
Iamat
re : Energie physiques et effets thermique 09-04-13 à 09:38

Salut,

Ce n'est ce qu'il faut faire

Quand tu brûle 10g de méthane , cela correspond à combien de moles de méthane?
d'après la l'équation de combustion, combien de moles d'eau sont produites?
combien de g d'eau sont produits?
cette masse d'eau consomme combien d'énergie pour se vaporiser, sachant que L= 2,3kJ/g

PS il faut choisir kJ/g ou kJ*g-1, si tu mélanges les 2, ça s'annule

Posté par
PerArGal
re : Energie physiques et effets thermique 09-04-13 à 10:27

Re-,

Et pour compléter le raisonnement que te proposes Lamat: l'énergie consommée pour maintenir à l'état gazeux la masse d'eau que tu auras trouvée, vient en déduction des 560kJ qu'aurait libéré la réaction si l'eau était liquide.

Courage!

Posté par
SISSI149
re : Energie physiques et effets thermique 10-04-13 à 17:15

Bonjour !

Alors :

Quand tu brûle 10g de méthane , cela correspond à combien de moles de méthane?
CH4= 16g/mol

n = m/16 = 0,625 mol

d'après la l'équation de combustion, combien de moles d'eau sont produites?
H2O= 21g/mol

combien de g d'eau sont produits?
Q= m*L
m= Q/L
= 560/2,3
= 243,49Kg
= 0,24g

Posté par
PerArGal
re : Energie physiques et effets thermique 10-04-13 à 17:26

Bonjour

Tu ne réponds malheureusement à la seconde questions de ce pauvre Lamat qui est pourtant clé:

Citation :
d'après la l'équation de combustion, combien de moles d'eau sont produites?


maintenant que tu sais que tu as brûlé 0,625 mol de méthane.

Une fois que tu as le nombre de moles d'eau, tu peux calculer la masse puisque tu connais la masse molaire de l'eau

Et tu demanderas alors quelle quantité d'énergie est nécessaire pour vaporiser cette masse.

Courage!

PS @lamat, le "pauvre" est très affectif et compassionnel, à la lecture d'un autre post où ton implication est admirable

Posté par
Iamat
re : Energie physiques et effets thermique 10-04-13 à 20:26

Et encore si tu allais sur l'ile aux maths tu verrais un exo de maths où je dépasse les 130 échanges et c'est loin d'être fini.

Posté par
PerArGal
re : Energie physiques et effets thermique 10-04-13 à 20:31

@lamat



Après seulement 2 semaines "aux iles" je reste essentiellement amarré à la physique pour cette raison.

Posté par
yannnnna
re : Energie physiques et effets thermique 08-04-18 à 17:25

De l'énergie libérée par la combustion, il faut soustraire l'énergie utilisée pour vaporiser la masse d'eau correspondante. Or, pour 10g de méthane, soit 0.63 mol, on obtient 1.3 mol d'eau soit 22.5g d'eau : il faut 52kJ pour caporiser cette eau. La valeur de l'énergie réellemnt libérée par la combustion de 10g de méthane est donc: 560-52=508kJ.



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