Combustion du methane

[Paul GC]

Bonjour

Etant lycéen en premiere S et travaillant pour les TPE ( épreuves orales du bac )
Nous travaillons sur la méthanisation et souhaiterions, a titre expérimental, connaitre l'énergie libérée lors de la combustion d'une mole de CH4, dans un cadre ''normal'' à savoir : une pression atmosphérique de 1bar et une température de 25 degrés.
Nous avons vu en classe des formules pour connaitre l'énergie nécessaire a l'élévation de température mais dans ce cas ce qui nous intéresse c'est d'obtenir la quantité d’énergie libérée en fonction de la température atteinte par la flamme de méthane ( si cela à un impact )
Nous avons aussi calculé l’énergie molaire de réaction d'une mole de méthane qui est de -792 KJ.mol^-1
Malheureusement nous ne comprenons pas bien cette valeur et voudrions savoir sa signification.
De plus nous voudrions savoir si cette valeur est cohérente face a notre problème car elle ne prend pas en compte la température de la flamme.

merci de votre aide
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[moco]

Bonsoir,
Si la chaleur de combustion du méthane est de -792 kJ/mol, cela veut dire que l'ensemble des atomes présents dans 1 CH4 et 2 O2 perd (ou produit) 792 kJ quand une mole de méthane a brûlé, et s'est transformé en CO2 et 2 H2O.

Cette chaleur peut être entièrement récupérée pour chauffer de l'eau, par exemple en envoyant la flamme dans un long tuyau vertical entouré d'un manchon d'eau froide, du genre cheminée entourée d'eau froide. On peut par exemple calculer la quantité théorique d'eau qu'on peut chauffer de 20°C à 100°C avec les 792 kJ de la combustion d'une mole de méthane (donc 16 g, ou 25.6 litres).
Q = C·m·Dt = 4185 J kg-1 K-1 · m · 80 K = 792 000 J
On en tire : m = 792'000/(80·4185) = 2.36 kg