Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Физико-химические свойства этилового спирта



2015-12-15 5845 Обсуждений (0)
Физико-химические свойства этилового спирта 0.00 из 5.00 0 оценок




Этиловый спирт – бесцветная прозрачная жидкость; молярная масса С2Н5ОН 46 г/моль; температура плавления –114,14°С; температура кипения 78,3°С; критическое давление 6,395 МПа; температура вспышки 13°С; температура самовоспламенения 404°С; плотность 0,7893 г/см3; смешивается с водой в любых соотношениях.

Расчет термодинамических величин

2.1. Реакция горения этилового спирта в воздухе:

СnНmOr + ×(O2 + 3,75 N2)

n CO2(г) + H2O(ж) + ×3,75 N2.

Для этилового спирта С2Н5ОН: n=2, m=6, r =1:

C2H5OH(Ж) + 3 (O2 + 3,75N2)(г) 2 CO2(г) + 3H2O(ж) + 11,25 N2.

2.2. Табличное значение стандартной энтальпии сгорания этилового спирта =−1366,91 кДж/моль.

Следовательно, высшая энтальпия сгорания топлива равна:

−1366,91 кДж/моль С2Н5ОН.

2.3. Высшая теплота сгорания топлива QВ:

29715кДж/кг С2Н5ОН≈

≈29,72 МДж/кг С2Н5ОН.

2.4. Низшая энтальпия сгорания топлива рассчитывается по уравнению реакции:

СnНmOr + ×(O2+3,75 N2)

n CO2(г) + H2O(г)+ ×3,75 N2.

Для этилового спирта

C2H5OH(Ж) + 3 (O2 + 3,75N2)(г) 2 CO2(г) + 3H2O(г) + 11,25 N2.

Низшая энтальпия сгорания отличается от высшей на энтальпию конденсации водяного пара =−44,01 кДж/моль. Из уравнения реакции горения этилового спирта видно, что образуются три моля воды. Поэтому

−1366,91+3·44,01=

=−1234,88 кДж/моль.

2.5. Низшая теплота сгорания топлива QН:

QН 26845 кДж/кг С2Н5ОН ≈

≈ 26,85 МДж/кг С2Н5ОН.

2.6. Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива:

= 8,9 кг воздуха/кг топлива.

2.7. Количество топливовоздушной смеси:

М1 = 1топлива + 2 + 3,75N2)=1топлива+3(1+3,75)=15,25 моль.

2.8. Низшая теплота сгорания топливовоздушной смеси qн, она же калорийность стехиометрической смеси топлива с воздухом:

кДж/м3.

Таблица 6

Сравнительные характеристики (QН, , qн)

Этилового спирта и бензина

  Характеристики     Бензин Этиловый спирт
Справочные данные Расчет
Низшая теплотворная способность, QН (МДж/кг) 43,3 – 44,0   25,0 – 26,8 26,85
Низшая теплота сгорания топливовоздушной смеси, qн (кДж/м3)   3439 − 3910    
Стехиометрическая потребность воздуха в процессе сгорания, (кг воздуха / кг топлива)   14,9   9,0   8,9

Выводы

Из приведенных данных (табл. 6) следует, что этиловый спирт и бензин имеют близкую по значению теплотворную способность стехиометрической смеси.

Для этилового спирта характерна меньшая теплотворная способность единицы массы топлива и требуется меньшее стехиометрическое количество воздуха, необходимое для сгорания спирта, что обусловлено меньшим содержанием углерода и большим содержанием кислорода в спирте.

Анализ физико-химических свойств этилового спирта и термодинамических расчетов в сравнении со свойствами бензина показывает возможность его использования в качестве топлива для двигателей с искровым зажиганием.

Проблемой, ограничивающей применение этилового спирта в качестве топлива, являются большие затраты энергии на производство спирта по сравнению с энергией, получаемой в процессе его сгорания.

Кроме того, коррозионная активность спиртов, а также их активность по отношению к ряду пластмасс требует пересмотра материалов топливной системы.

Этиловый спирт применяется в настоящее время для питания автомобилей в виде смеси (90% бензина + 10% С2Н5ОН – газойль).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Варианты заданий для выполнения курсовой работы

№ варианта Вещество, агрегатное состояние № варианта Вещество, агрегатное состояние
С2Н2 (г) (ацетилен) н-С6Н14(ж) (н-гексан)
С2Н4(г) (этилен) н-С7Н16(ж) (н-гептан)
С2Н6(г) (этан) н-С8Н18 (ж) (н-октан)
С3Н4 (г) (пропадиен) н-С9Н20 (ж) (н-нонан)
С3Н6(г) (пропилен) н-С10Н22(ж) (н-декан)
С3Н8(г) (пропан) СН3ОН(ж) (метиловый спирт)
С3Н6(г) (циклопропан) С3Н5ОН (ж) (аллиловый спирт)
н-С4Н8(г) (н-бутилен) С3Н7ОН (ж) (н-пропиловый спирт)
изо-С4Н8(г) (изобутилен) С3Н7ОН (ж) (изопропиловый спирт)
н-С4Н10(г) (н-бутан) С4Н8О2 (ж) (этилацетат)
изо-С4Н10(г) (изобутан) С4Н9ОН (ж) (н-бутиловый спирт)
С5Н10(ж) (циклопентан) С4Н9ОН (ж) (изобутиловый спирт)
н-С5Н12(г) (н-пентан) С4Н10О (ж) (диэтиловый эфир)
изо-С5Н12(г) (изопентан) С6Н5СН2ОН (ж) (бензиловый спирт)
С6Н10(ж) (циклогексен) С6Н11ОН (ж) (циклогексанол)
С6Н12(ж) (циклогексан) С8Н17ОН(ж) (октиловый спирт)

Таблица 2

Значения стандартных энтальпий сгорания

Вещество Агрегатное состояние Но298,сгор., кДж/моль
Углеводороды
СН4 (метан) газ -890,31
С2Н2 (ацетилен) газ -1299,63
С2Н4 (этилен) газ -1410,97
С2Н6 (этан) газ -1559,88
С3Н4 (пропадиен) газ -1946,00
С3Н6 (пропилен) газ -2051,00
С3Н8 (пропан) газ -2220,03
С3Н6 (циклопропан) газ -2078,60
н-С4Н8 (н-бутилен) газ -2717,30
изо-С4Н8 (изобутилен) газ -2700,50
н-С4Н10 (н-бутан) газ -2878,83
изо-С4Н10 (изобутан) газ -2871,69
С5Н10 (циклопентан) жидкость -3278,60
н-С5Н12 (н-пентан) газ -3536,15
изо-С5Н12 (изопентан) газ -3528,11
С6Н10 (циклогексен) жидкость -3731,70
С6Н12 (циклогексан) жидкость -3919,91
н-С6Н14 (н-гексан) жидкость -4163,12
н-С7Н16 (н-гептан) жидкость -4811,12
н-С8Н18 (н-октан) жидкость -5450,50
н-С9Н20 (н-нонан) жидкость -6124,50
н-С10Н22 (н-декан) жидкость -6737,10
Кислородосодержащие соединения
СН3ОН (метиловый спирт) жидкость -715,00
С2Н5ОН (этиловый спирт) жидкость -1366,91
С3Н5ОН (аллиловый спирт) жидкость -1851,00
С3Н7ОН (н-пропиловый спирт) жидкость -2010,40
С3Н7ОН (изопропиловый спирт) жидкость -2003,80
С4Н8О2 (этилацетат) жидкость -2254,21
С4Н9ОН (н-бутиловый спирт) жидкость -2671,90
С4Н9ОН (изобутиловый спирт) жидкость -2633,00
С4Н10О (диэтиловый эфир) жидкость -2730,90
С6Н5СН2ОН (бензиловый спирт) жидкость -3741,70
С6Н11ОН (циклогексанол) жидкость -3726,70
С8Н17ОН (октиловый спирт) жидкость -5280,20

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение
2. Методика расчета термодинамических характеристик
3. Методика выполнения курсовой работы(примеры) ПРИЛОЖЕНИЕ      
 

 



2015-12-15 5845 Обсуждений (0)
Физико-химические свойства этилового спирта 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Физико-химические свойства этилового спирта

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...



©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (5845)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.005 сек.)