Bonjour, j'aurais besoin de votre aide en Physique-Chimie pour un devoir concernant le chapitre Réaction de combustion en 1ère.
Voici le sujet :
quelle est la quantitÉ de butane nÉcessaire pour chauffer de l?eau ?
Document 1 : Le gaz butane de long en large
Le gaz butane provient du raffinage du pétrole brut et de gisements de gaz naturel appelés champs de gaz. Il est constitué essentiellement de butane et de butènes.
C?est le type de gaz recommandé pour un usage en intérieur car il se vaporise à partir de 0 °C. Facile à stocker et à transporter, il peut vous servir pour la cuisson et les chauffages d?appoint. Son utilisation domestique est d?autant plus facile et sans risque que la pression de vapeur absolue du butane se limite à 2 bar.
document 2 : est-ce que vous le saviez ?
En théorie, rien de plus facile de calculer ce que coûte la production d?un m3 d?eau chaude. Quelle est la quantité d?énergie nécessaire pour élever un litre d?eau d?un degré ? La réponse que tout élève de première connaît est qu?il faut 1,162 Wattheure.
donnÉes :
* le butane a pour formule brute C4H10. Sa molécule est constituée d?une chaine carbonée linéaire. Sa masse volumique est d?environ 2,5 kg/m3 à T ambiante. Le butane libère environ 30 kWh par m3.
* Masse molaire atomique en g/mol : H : 1,0 ; C : 12,0 ; O : 16,0.
* Tableau regroupant des énergies de liaison :
Liaison Énergie de liaison kJ/mol
H - H 432
O - H 462
O = O 493
C = O (dans CO2) 796
C - H 415
C - C 345
C - O 357
? La combustion complète dans le dioxygène s?accompagne de la formation d?eau et de dioxyde de carbone.
? Le pouvoir calorifique d?un combustible est l?énergie récupérée lors de la combustion d?un kilogramme de combustible (Voir cours !)
Questions :
1. Est-ce que l?on peut stocker le butane à l?extérieur en hiver ?
2. Calculer l?énergie Ed nécessaire à apporter pour dissocier une mole de butane gazeux.
3. Écrire l?équation de la réaction de combustion complète du butane en phase gazeuse.
4. Calculer l?énergie échangée E au cours de la combustion complète d?une mole de butane.
5. Calculer le pouvoir calorifique PC du butane.
6. Que pensez-vous de la phrase de l?énoncé Le butane libère environ 30 kWh par m3 ?
7. Calculer l?énergie nécessaire Ee pour chauffer 50 mL d?eau du robinet de 18 à 40 °C.
8. Quel est le volume V de butane brûlé nécessaire pour chauffer ce volume d?eau ?
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