Förbränna 10.0 g butan

Visa vad du fick när du använde q = Cm∆T. Det är ett bra första steg! Men vet du vad det är du räknar ut när du använder den formeln?

När jag beräknar ut q får jag ut den totala mängden energi som måste tillföras.

Blev lite olika svar där då jag inte riktigt visste om jag skulle räkna med butan eller vatten?

$$\begin{gathered} q= Cm∆T \\ q= 4.18 \frac{J}{g * K} * 10.0 g * 74.6 K=3118.28 J \\ Eller \\ q = 4.18 \frac{J}{g * K} * 1000 g * 74.6 K = 311828 J \end{gathered}$$

Ett allmänt tips är att inte börja lösa en uppgift med att räkna, utan att börja med att tänka efter vad du ska räkna ut. För den här uppgiften skulle man kunna tänka så här:

Det som ska räknas ut är "Hur stor andel (i %) av värmet från förbränningen av butan överfördes till vattnet?" Då behöver man räkna ut

1. Hur mycket värmeenergi fick man när man förbrände butanet

2. Hur mycket värmeenergi överfördes till vattnet

3. Hur stor är andelen.

Sedan kan man börja fundera på formler och räkna. Om man ska få veta hur mycket värmeenergi som överfördes till vattnet kan man ju titta på hur mycket vattnet värmdes upp, och använda ett samband mellan massa, temperatur och energi. Det är det du har börjat med. Och när man tänker så blir det lättare att förstå vad man ska använda för massa (vad är det som värms upp?).

Så nu är du nästan klar med punkt 2. Sedan kan du fortsätta med de andra punkterna.

Smart så tänker aldrig jag!

Då är det ju alltså vattnet jag ska räkna ut eftersom det är det som värms upp. Då blir det alltså 311.828 kJ. Men hur stor är andelen, där tappar du mig.

Har du räknat ut svaret på SvanteR:s fråga 1? Utan att ha räknat ut det också går det inte att beräkna andelen.

Tänk dig en gasspis med en kastrull vatten. Gasen brinner och det blir varmt, men all värme hamnar inte i vattnet, utan en del värmer i stället upp luften utanför kastrullen.

Du ska räkna ut all värme som bildas med samma metod som du har använt i andra uppgifter (punkt 1). Sedan ska du räkna ut hur många procent av den värmen som hamnar i vattnet.

Smaragdalena skrev :

Har du räknat ut svaret på SvanteR:s fråga 1? Utan att ha räknat ut det också går det inte att beräkna andelen.

Är det inte det som står i frågan? Förbränningsentalpin för butan = -2877 kJ/mol. ?

Du vet hur mycket värme som frigörs om man förbränner 1 mol butan, men hur mycket blir det om man bränner 10 g?

SvanteR skrev :

Tänk dig en gasspis med en kastrull vatten. Gasen brinner och det blir varmt, men all värme hamnar inte i vattnet, utan en del värmer i stället upp luften utanför kastrullen.

Du ska räkna ut all värme som bildas med samma metod som du har använt i andra uppgifter (punkt 1). Sedan ska du räkna ut hur många procent av den värmen som hamnar i vattnet.

Det enda jag kom att tänka på nu var att räkna ut substansmängden butan:

$$\begin{gathered} n_{Bu\tan } = \frac{q}{∆H_{c, Bu\tan }} \\ {n}_{Bu\tan } = \frac{311.828 kJ}{2877 kJ/mol} \\ {n}_{Bu\tan } = 0.1083865137 mol \end{gathered}$$

Men jag har säkert tänkt helt fel! 

Tycker denna uppgift var svår..

MonaV skrev :

SvanteR skrev :

Tänk dig en gasspis med en kastrull vatten. Gasen brinner och det blir varmt, men all värme hamnar inte i vattnet, utan en del värmer i stället upp luften utanför kastrullen.

Du ska räkna ut all värme som bildas med samma metod som du har använt i andra uppgifter (punkt 1). Sedan ska du räkna ut hur många procent av den värmen som hamnar i vattnet.

Det enda jag kom att tänka på nu var att räkna ut substansmängden butan:

$$\begin{gathered} n_{Bu\tan } = \frac{q}{∆H_{c, Bu\tan }} \\ {n}_{Bu\tan } = \frac{311.828 kJ}{2877 kJ/mol} \\ {n}_{Bu\tan } = 0.1083865137 mol \end{gathered}$$

Men jag har säkert tänkt helt fel! 

Tycker denna uppgift var svår..

Det är iofs rätt att du ska räkna ut substansmängden butan. Men det gör du inte på det sättet! Kolla Smaragdalenas inlägg en gång till.

Nej, för att beräkna substansmängden i 10 g butan behöver du använda formeln n=m/M. Vet du vad molmassan M för butan är?

Visste inte det, men hitta kemiska formeln i boken:

$$\begin{gathered} n_{C_4{H}_{10}} = \frac{m_{C_4{H}_{10}}}{M_{C_4{H}_{10}}} \\ {n}_{C_4{H}_{10}} = \frac{10.0 g}{(12 * 4 + 1.008 * 10) g/mol} \\ {n}_{C_4{H}_{10}} = 0.1721763085 mol \end{gathered}$$

Edit: missade skriva ut en enhet, därav redigerade jag.

Då vet du att om man förbränner 1 mol butan frigörs det 2 877 kJ. Hur mycket värme frigörs om man förbränner 0,1722 mol butan?

$\frac{2877 kJ/mol}{0.1722 mol} = 16707.31 kJ$

Nej, det är fel. Det du har beräknat har enheten $\frac{kJ}{mol^2}$.

En enklare fråga: Hur många kJ frigörs om man förbränner 2 mol butan?

Ja ni ser ju, jag är helt borta i denna fråga..

2877 * 2 = 5754 

Det stämmer. Då går vi tillbaka till frågan

Då vet du att om man förbränner 1 mol butan frigörs det 2 877 kJ. Hur mycket värme frigörs om man förbränner 0,1722 mol butan?

0.1722 mol * 2877 kJ/mol = 495.42 kJ

MonaV skrev :

Ja ni ser ju, jag är helt borta i denna fråga..

2877 * 2 = 5754 

Nejdå! Det är många som har samma problem som du. Det som man tycker är lätt när man pratar om hela mol blir plötsligt svårt när man ska börja räkna med decimaltal.

Det gäller att inse att man tänker på samma sätt:

Om man förbränner 1 mol butan frigörs det 2877 kJ.

Om man förbränner 2 mol butan frigörs det 2*2877 kJ.

Om man förbränner 3 mol butan frigörs det 3*2877 kJ.

Om man förbränner $\frac{1}{2}$ mol butan frigörs det $\frac{2877}{2}$ kJ.

Om man förbränner 0,1 mol butan frigörs det 0,1*2877 kJ.

Om man förbränner 0,03769 mol butan frigörs det 0,03769*2877 kJ.

Då vet du att det bildades 495 kJ vid förbränningen, och att det gick åt 312 kJ för att värma upp vattnet. Hur många % av energin från förbränningen av butan överfördes till vattnet?

$\frac{312 kJ}{495 kJ} = 0.6303... = 63 \%$

Tack för hjälpen!