Bonjour (ou bonsoir) !
Je rencontre des petits problèmes à résoudre un exercice:
On me demande de donner la valeur de la température finale T2 d'un système adiabatique (sans échanges thermiques avec l'extérieur) à partir de la valeur de l'avancement chimique de la réaction ξ et du bilan énergétique de la réaction.
Est-ce que quelqu'un aurait une idée pour m'indiquer comment m'y prendre ?
Merci d'avance !
Comme on ne sait pas de quelle réaction il s'agit, on ne peut pas t'aider ...
Pardon, je ne pensais pas que ça serait utile et qu'il y avait une formule "globale".
Voici l'énoncé:
Un mélange gazeux sortant d'un four à la composition molaire suivante: 8% de SO2, 12% d'O2 et 80% de N2. Ce mélange gazeux est introduit en continu dans un convertisseur fonctionnant de façon adiabatique (précédemment dans l'exercice, le même mélange était introduit dans un convertisseur fonctionnant en régime stationnaire et à pression constante, de façon isotherme) sous une pression constante de 1 bar au sein duquel l'oxydation de SO2 en SO3 est réalisée selon la réaction: 2 SO2 + O2 = 2 SO3 (1). Le diazote se comporte comme un gaz inerte. Pour traiter ce problème, on considérera 100 moles de mélange gazeux à l'entrée du convertisseur à la température T1=750 K. 60% du SO2 est oxydé en SO3 (dans le cas où le convertisseur fonctionnait de façon isotherme, il s'agissait de 98%)
On fait la transformation 8mol SO2 + 12 mol O2 + 80 mol N2 à T1 =750 K -> 4,8 mol SO3 +1,2 mol SO2+ 9,6 mol O2 + 80 mol N2 à T2 . Cette ttransformation etant adiabatique à P cste : deltaH = 0
On invente un chemin pour calculer ce deltaH qui est nul
- (1) réaction chimique de formation de 4,8 mol de SO3 à T = 1 = 750 K deltaH1 = ksi * deltarH°1
- (2) les produits passent de T1 à T2 deltaH2 = somme des nicpi * (T2-T1 )
et deltaH1 + deltaH2 = 0
fais bien attention à l'ecriture donnée pour la réaction 1 pour le calcul de l'avancement ksi
A ^pression constante les quantités de chaleur misers en jeu sont des variations d'enthalpie
Il faut appliquer la formule PVgamma = constante. J'imagine que tu la connais.
Mais hélas je ne sais pas comment on l'applique pour un mélange de gaz diatomique et polyatomique.
Ceci dit, si tu pars de 100 moles de mélange, il y a au départ 80 moles N2, 12 moles O2 et 8 moles SO2.
Si 60% du SO2 réagit, cela veut dire que 0.6·8 = 4.8 moles de SO2 réagiront avec 2.4 moles O2, pour former 4.8 moles SO3.
Le mélange final aura 80 moles N2, 8 - 4.8 = 3.2 moles SO2, 9.6 moles O2, et 4.8 moles SO3, soit un total de 80+3.2+4.8+9.6 = 97.6 moles.
Merci a vous deux !
