Теплота сгорания. Нужна помощь с решением. Какая теплота сгорания метана при 35°С и 185 кПа?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета теплоты сгорания метана (CH4), нам необходимо учитывать энтальпию образования всех реагентов и продуктов, которые участвуют в реакции.

Уравнение горения метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Энтальпия образования продуктов:
ΔHf(CO2) = -393,5 кДж/моль
ΔHf(H2O) = -285,8 кДж/моль

Энтальпия образования реагента:
ΔHf(CH4) = -74,8 кДж/моль

Теплота сгорания метана (ΔHc) будет равна разнице между суммой энтальпий образования продуктов и реагента:
ΔHc = (ΔHf(CO2) + 2ΔHf(H2O)) - ΔHf(CH4)
ΔHc = ((-393,5) + 2(-285,8)) - (-74,8)
ΔHc = (-393,5 - 571,6) + 74,8
ΔHc = -965,1 + 74,8
ΔHc = -890,3 кДж/моль

Теперь, чтобы найти теплоту сгорания метана при 35°С и 185 кПа, мы должны учесть изменение энтальпии в зависимости от температуры и давления.

По формуле Кирхгофа мы можем выразить изменение энтальпии от температуры:
ΔH = ΔHc + ∫CpdT
где Сp - теплоемкость при постоянном давлении, которая в данном случае составляет около 29,1 Дж/(моль*К).

Тогда:
ΔH = -890,3 + ∫29,1dT

Интегрируя по температуре от 298K (25°C) до 308K (35°С), получим:
ΔH = -890,3 + 29,1*(308 - 298)
ΔH = -890,3 + 291
ΔH = -599,3 кДж/моль

Таким образом, теплота сгорания метана при 35°С и 185 кПа составляет примерно -599,3 кДж/моль.