Question

某石油液化氣由丙烷和丁烷組成，其質量分數分別為80 %和20 %。C₃H₈(g)+5O₂(g)3CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH(298 K)=-2200kJ·mol^-1，2C₄H₁₀(g)+13 O₂(g)8CO₂(g)+10 H₂O(g)  ΔH(298 K)=-5 800 kJ·mol^-1�，F有一質量為0.80 kg、容積為4.0 L的鋁壺，將一壺20 ℃的水燒開需消耗0.056 kg石油液化氣，試計算該燃燒的利用率。已知水的比熱容為4.2 kJ·(kg·℃)^-1，鋁的比熱容為0.88 kJ·(kg·℃)^-1。

Answer 1

解析：由熱化學方程式可知，1molC₃H₈燃燒放出熱量為2 200 kJ·mol^-1，1 mol C₄H₁₀燃燒放出熱量為2 900 kJ·mol^-1，故可先計算液化氣燃燒放出的熱量。

Q_放=×2 200 kJ·mol^-1+×2 900 kJ·mol^-1 =2 800 kJ。

再根據熱量計算公式：Q_吸=mcΔt=［4.0 L×1 kg·L^-1×4.2 kJ·(kg·℃)^-1+0.80 kg×0.88 kJ·(kg·℃)^-1］×(100 ℃-20 ℃)=1 400 kJ。

所以，該燃燒利用率為×100%=50%。

答案：50%