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Sujet du devoir
Bonjour, j'ai un exercice de physique à faire mais j'ai un petit problème, je bloque à la dernière question. Merci de bien vouloir m'aider :) Voici l'énoncé :
Un cuisinier souhaite porter de 25°C à 120°C un récipient de 1,2kg en aluminium contenant le volume Vhuile=1,0L d'huile. Il utilise pour cela une cuisinière à gaz brûlant du méthane.
- Quelle énergie doit être fournie au système (huile+récipient) ?
- Quelle masse de méthane ce cuisinier doit-il brûler ?
- Donner l'équation de combustion du méthane ?
- Quelle masse de CO2 et de vapeur d'eau va être produite pendant le chauffage ?
Données :
Masse volumique de l'huile: ρhuile=0;80kg/L
Capacité calorifique de l'huile: chuile=2,0.10^3 J/kg/°C
Capacité calorifique de l'aluminium : cal=897 J/kg/°C
Energie de combustion du méthane: 50kJ/g
Masse molaires en g/mol: O=16, C=12, H=1
Où j'en suis dans mon devoir
Voilà ce que j'ai fait mais je ne suis vraiment pas sûre de mon travail
- ΔE= 1,2 x 2,0 x 10^3 x 95= 2,28.10^5
- ΔE= m. Echangement Echangement= ΔE/m= (2,28 x 10^5) / 1,2= 1,9.10^5
- 2CH4 + 3O2 → C + CO8 + 4H2O
- Je ne sais même pas par quoi commencer x)
Merci beaucoup à ceux qui auront pris le temps de m'aider !
7 commentaires pour ce devoir
Je reprends la question 1 :
*Energie fournie pour l'huile = masse de l'huile * Capacité calo de l'huile * différence de température
Pour la masse de l'huile = volume d'huile * masse volumique
* energie pour chauffer l'alu = masse de l'alu * capacité calo de l'alu * différence de température
Energie totale à fournir ΔE= energie pour l'huile + energie pour l'alu
Pour le tableau des quantités de matière :
tu connais la masse de méthane donc tu peux calculer la quantité de matière initiale.
Tu complètes le tableau puis la ligne qui va être utile c'est l'état final.
On considère que tout le méthane a été utilisé.
Cela permet de calculer les quantités de matière en CO2 et en eau qui ont été produites.
On remonte ensuite aux masses grâce aux masses molaires.
1) ΔE = 254258 J donc je trouve pareil que toi 2,54.10^5 J
Attention il faut bien mettre les unités dans les résultats des calculs.
2) 5,08 g je suis aussi d'accord mais c'est en faisant le calcul avec la valeur exacte 254258 J
Pour le calcul c'est peut être plus simple de convertir : 50 kJ = 50000 J = 50.10^3
Puis de faire : masse = 2,54.10^5/50000 = 5,1 g
3) Pour le réactif limitant :
quantité initiale en CH4 : n = m/M(CH4) = 5,1/16 = 0,32 mol (ou 0,3 mol suivant l'arrondi).
CH4 + 2 O2 ------> CO2 + 2H2O
0,32-xmax xmax 2*xmax
Que vaut xmax ?
Puis m(CO2) = xmax * M(CO2)
m(H2O) = 2*xmax*M(H2O)
Je ne sais pas si tu as vu cette formule mais pour calculer une masse ce sont des formules vue en seconde avec PA=MA/VA pour calculer la masse volumique
D'accord ! Merci beaucoup d'avoir pris le temps de m'aider ! Bonne soirée ! :)
Ils ont besoin d'aide !
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Bonjour,
1) ΔE= 1,2 x 2,0 x 10^3 x 95= 2,28.10^5 J le calcul est faux.
Attention il faut prendre la capacité calorifique de l'huile + de l'aluminium
2) C'est la masse qu'on doit calculer :
masse de méthane = ΔE / energie de combustion (le résultat sera en g)
Attention ΔE est en Joules alors que l'énergie de combustion est kJ/g.
3) L'équation de combustion est fausse :
CH4 + 2 O2 ------> CO2 + 2H2O
ensuite il faut faire un tableau avec les quantités de matières.
Donc pour la 1 cela ferait:
ΔEhuile= Vhuile x Masse vol huile x cap calo huile x diff température= 1 x 0,80 x 2 x 10^3 x 95= 1,52 x 10^5
ΔEalu= m alu x cap calo x diff température= 1,2 x 897 x 95= 1,02 x 10^5
ΔEtotale= 2,54 x 10^5
2. 254/50=5,08g ? Je ne suis pas sûre de ma conversion...
3. Après avoir posé mon tableau j'obtiens xmax= 2 avec le réactif limitant CH4.
4. Est-ce qu'ensuite je dois poser m(CO2)= x x M(CO2) et m(H2O)= x x M(H2O) ? :)
Vraiment merci !