OT5.14. Khí gas chứa chủ yếu các thành phần chính: Propane (C3H6), butane (C4H10) và một số thành phần khác. Để tạo mùi cho gas nhà sản xuất đã pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng như methanethiol (CH3SH), có mùi giống tỏi, hành tây. Trong thành phần khí gas, tỉ lệ hoà trộn phổ biến của propane: butane theo thứ tự là 30: 70 đến 50: 50.
a) Mục đích việc pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas là gì?
b) Cho các phương trình nhiệt hoá học sau:
C2H2 (s) + 5O2 (g) → 3CO2(g) + 4H2O (l) $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = -2220 kJ
C4H10 (s) + $\frac{13}{2}$O2 (g) → 4CO2 (g) + 5H2O (l) $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = -2874 kJ
Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg với tỉ lệ thể tích của propane: butane là 30: 70 (thành phần khác không đáng kể) ở điều kiện chuần.
c) Giả sử một hộ gia đình cần 6.000 kJ nhiệt mỗi ngày, sau bao nhiêu ngày sẽ sử dụng hết 1 binh gas (với hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 60%)?
Bài Làm:
a) Mục địch pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas để giúp phát hiện khí gas khi xảy ra sự cố rò rỉ.
b) Nhiệt dung riêng của nước: 1 kcal = 4,184 k.J (nhiệt lượng cần thiết tăng 1 lít nước lên 1°C). Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg:
Số mol propane = $\frac{3,6.10^{3}}{44}$ = 81.8181 mol
⇒ $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = 181 636,36 kJ
Số moi butane = $\frac{8,4.10^{3}}{58}$ = 144.8275 mol
⇒ $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = 416 234.48 k.J
Tổng năng lượng thu được: 597 870,595 kJ với số ngày khoảng 60 ngày.