Hvor meget energi frigives, når 42,5 g aluminiumdamp afkøles fra 4750 grader Celsius til 25 Celsius?

1. Specifikke varmekapaciteter

* aluminiumsdamp: Vi har brug for den specifikke varmekapacitet af aluminiumdamp. Denne værdi er ikke let tilgængelig, fordi aluminiumdamp ikke er en stabil tilstand ved normalt tryk. Vi bruger en estimeret værdi på 0,5 J/g ° C til denne beregning.

* fast aluminium: Den specifikke varmekapacitet af fast aluminium er 0,90 J/g ° C.

2. Kondensens varme

* aluminium: Vi har brug for entalpien af ​​kondens til aluminium, som er ca. 300 kJ/mol (kilojoules pr. Mol).

3. Molmasse aluminium

* aluminium: Den molære masse af aluminium er 26,98 g/mol.

4. Beregn energiforandringer

* Køledamp:

* Beregn mol aluminium: 42,5 g Al / 26,98 g / mol =1,57 mol Al

* Energi frigivet køledamp: 1,57 mol al * 300 kJ/mol =471 kJ

* kondens:

* Energi frigivet under kondens: 1,57 mol al * 300 kJ/mol =471 kJ

* Køle fast:

* Energi frigivet kølig fast stof: (42,5 g Al) (0,90 J/g ° C) (4750 ° C - 25 ° C) =181,181,25 J =181,18 kJ

5. Samlet energi frigivet

* Samlet energi: 471 kJ + 471 kJ + 181,18 kJ = 1123,18 kJ

Vigtige noter:

* Den specifikke varmekapacitet af aluminiumsdamp er et skøn. Brug af en mere nøjagtig værdi ville ændre den endelige energiberegning.

* Denne beregning antager, at aluminiumdampen kondenserer ved en konstant temperatur. I virkeligheden ville kondensationsprocessen forekomme over en række temperaturer.

* Denne beregning tegner sig kun for den energi, der blev frigivet under afkølings- og kondensationsprocesserne. Det inkluderer ikke den energi, der er frigivet under potentielle kemiske reaktioner eller faseændringer, der kan forekomme.

Derfor frigøres ca. 1123,18 kJ energi, når 42,5 g aluminiumdamp afkøles fra 4750 ° C til 25 ° C.