Hvordan beregne frigjøring av energi fra trevirke

Folk over hele verden bruker trevirke som varmekilde. Det er en lett tilgjengelig kilde for brensel for produksjon av varmeenergi. Du kan regne ut energi tilgjengelig for frigjøring fra vedfyring ved å telle energien i obligasjoner brutt og energien av obligasjonene som dannes under forbrenning. Evalueringen av ulike drivstoff kilder bidrar til å bestemme den mest økonomiske kilden til varme og energi. Den rå energi produksjonen av tre er ikke så høy som for metan, men du kan beregne sin produksjon pr mol for sammenligningsformål.

Bruksanvisning

1 Liste molekylformelen for cellulose, hovedoppbevaringssted for karbon i trevirke. Den kjemiske formelen for cellulose er C6H11O5, men det er en polymer som i tre.

2 Skrive den kjemiske ligning for forbrenning av tre i nærvær av oksygen. Ved forbrenning, karbondioksyd og vann er de avfallsprodukter. Den balanserte ligning for forbrenning av tre er 4 C6H11O5 + 25 O2 -> 24 CO2 + 22 H2O.

3 Undersøke den kjemiske likningen for forbrenning og legger opp alle obligasjonene på reaktantsiden av ligningen. Hver obligasjon representerer energi i kJ / mol. Husk at rene elementene har ingen obligasjons energier, så oksygen er ikke inkludert. Tre er en polymer av cellulose-enheter, så dette balanserte ligningen er for en monomer enhet. Listen av obligasjoner for reaktantene er som følger: 24 C-C-bindinger, 20 O-H-bindinger, 20 C-O obligasjoner og 24 C-H-bindinger. Den totale bindingen av energier for reaktantene er 24

(C-C) + 20 (O-H) + 20 (C-O) + 24 (C-H) = 24 (-346) + 20 (-459) + 20 (-358) + 24 (-411) = -8304 til 9180 + -7160 + -9864 = -34508 KJ / mol.

4 Legg opp all energien av bindinger som dannes på produktet side av ligningen. For produkter, er det to karbon- og oksygendobbeltbindinger per molekyl av karbondioksid og to hydrogen- og oksygenbindinger pr vannmolekyl. Obligasjons energiene er mold energier, så du må multiplisere med koeffisientene til den balanserte ligningen. Listen av obligasjoner for produktene er 48 C dobbelt-bundet O og 44 O-H. Den totale energi av produkter er 48

(C dobbeltbundet O) + 44 (O-H) = 48 (-799) + 44 (-459) = -38352 -20196 + = -58 548 KJ / mol.

5 Trekk fra energien av produktene fra energi av reaktantene for å oppnå den netto energi frigjort. Energi produkter - Energi av reagenser = -58548 til -34508 = -24040 KJ / mol. Reaksjonen har en negativ energi, noe som indikerer at reaksjonen er eksoterm.