Donnerstag, 15. Januar 2009

Thermische Abfallbehandlung - Universelle Gaskonstante R

Die universelle Gaskonstante R

  • p * V = n * R * T folgt R = (p*V) / (n*T)
  • R hat die Dimension einer Energie (Arbeit) pro Mol (n) und Grad (T)
  • 0 °C = 273,15 K
  • p=1,01325 bar = 1013,25 hPa = 760 Torr

  • (p)*V = (Druck)*Volumen
= (Kraft/Fläche) * Volumen

= (Kraft/Fläche) * Fläche * Länge

= Kraft * Länge

= Arbeit (Energie)

  • Das Produkt p*V wird daher als Volumenarbeit bezeichnet

  • R = 0,083144 [ (bar*Liter) / (mol*Kelvin) ]
  • R = 0,083144 [ (bar*m) / (kmol*Kelvin) ]
  • R = 0,0820562 [ (atm*Liter) / (mol*Kelvin)]
  • R = 0,84781 [ (kp*m) / (mol*Kelvin) ]
  • R = 1,98582 [ (cal IT / (mol*Kelvin) ]
  • R = 62,52 [ (mmHg-Säule (=Torr) * Liter) / (mol*Kelvin) ]
  • R = 0,08478 [ (kg/cm²*Liter) / (mol*Kelvin) ]
  • R = 2,3095*10^-6 [ kWh / (mol*Kelvin) ]
  • R = 8,317*10^+7 [ (erg / (mol*Kelvin)]

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  • Harnstoff-Formaldehyd-Harze
  • ausgehärtetes UF-Harz
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  • Stöchiometrische Eigenschaften d. Brennstoffs + Struktur kennen
  • wo erfolgt die Addition ?
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  • H2 = Molekül
  • 2H = Rechengröße
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=> sehr gut, es reicht völlig aus, eine künstliche Pause einzulegen und böse zu schauen, wenn ein paar Studenten mal wieder ihren Kaffeetratsch halten ...

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tomchemie.de

Eine allgemeine Verbrennungsgleichung lässt sich relativ leicht aufstellen:

Beispiel Alkane:

C_nH_{2n+2} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O

Du hast n C Atome also schreibst du vor CO_2 n

C_nH_{2n+2} + O_2 \rightarrow n CO_2 + H_2O

Außerdem weißt du, dass du 2n + 2 H Atome hast, im H_2O hast du immer 2 H Atome, also schreibst du vor H_2O n + 1

C_nH_{2n+2} + O_2 \rightarrow n CO_2 + (n+1) H_2O

Jetzt musst du nur noch berechnen, wieviel Sauerstoff du brauchst. Das sind n O_2 Moleküle für ein mal CO_2 und \frac{n+1}{2} für ein H_2O Molekül, macht insgesamt \frac{3n+1}{2} also letzen Endes:

C_nH_{2n+2} + (\frac{3n+1}{2}) O_2 \rightarrow n CO_2 + (n+1) H_2O

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chemieonline.de

Angabe: erarbeiten sie die verbrennungsgleichung von kohlenstoff (bei 0C):

C + O2 = CO2

1kmol C + 1kmol O2 = 1kmol CO2

12kg C + 32kg O2 = 44kg CO2 / 12
1kg C + 2,667kg O2 = 3,667kg CO2
12kg C + 22,4m3 O2 = 22,4m3 CO2 / 12

1kg C + 1,867m3 O2 = 1,867 CO2

Antwort:

C + O2 → CO2

n (C) = 1 kmol n(O2) = 1 kmol n(CO2) = 1 kmol
m (C) = 12 kg m(O2) = 32 kg m(CO2) = 44 kg
m( C ) = 1 kg m(O2) = 2,66 kg m(CO2) = 3,66 kg

Die Verbrennung erfolgt, wie schon angemerkt wurde, bei sehr erhöhter Temperatur.
Wie sich Druck- und Temperaturänderungen auf das Gasvolumen auswirken, zeigt die allgemeine Gasgleichung.

p · V = n · R · T

p = Druck in N/m2 V = Volumen in m3
n = Stoffmenge in mol T = Temperatur in K
R = allgemeine Gaskonstante = 8,314 Nm/mol K

Wenn du aber auf Normbedingungen reduzierst, kannst du mit dem molaren Normvolumen rechnen. Vm,n = 2,2414 · 10-2 m3/ mol

Das bedeutet: Ein Mol eines idealen Gases nimmt unter Normbedingungen ein Volumen von 2,2414 · 10-2 m3 ein.

O2: V = 1,866 m3 CO2: V = 1,866 m3


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Acetylbromid

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Prof. Dr. Ing. Jürgen Heil
  • Lehr- und Forschungsgebiet für Kokereiwesen, Brikettierung und Thermische Abfallbehandlung
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