Rapport des chaleurs spécifiques ϒ de gaz causé après la combustion Oxygène-Hydrogène

[Chatta]

Bonjour, je voudrais calculer le rapport des chaleurs spécifiques ϒ de gaz causé après la combustion d’une mole d’oxygène avec 6 moles d’Hydrogène

J’ai fait les calculs suivants et je voudrais savoir s’ils sont corrects ou pas.
Nombre de moles d’oxygène : 1,384 moles
Nombre de mole d’Hydrogène qui réagit : N*2 = 2.768 moles
Nombre de moles d’Hydrogène qui ne réagit pas : N*4 = 5.536 moles
Nombre de moles Oxygène-Hydrogène : N* 5 = 6,92 moles

Etat initial 1 mole d’oxygène avec 6 moles d’hydrogène
Cp à l’état initial :

Cp système = 29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1
Cp molaire pour 6N d’hydrogène soit 8,304 mol = 261.3 / 8,304 = 31.46 J mol-1 K-1

Etat final 4N d’Hydrogène (qui n'ont pas réagi) et 2N de H2O
Cp=29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1
Cp molaire pour 6 N = 261.3 / 8,304 = 31.46 J mol-1 K-1

Pour la masse molaire du gaz en Etat final : M=[4 M(H2)+2M(H2O)]/(4+2) = g/mol
La masse molaire d’Hydrogène = 2,016 g/mol
La masse molaire de H2O= 18,016 g/mol

M=[4 M(H2)+2M(H2O)]/(4+2) = g/mol
M=[4 *= 2,016 +2*18,016]/(4+2) = 7.364 g/mol


Cp – Cv = R/M
M : Masse molaire
R : Constante universelle des gaz parfaits : 8.314 J mol^-1 K^-1
Cv : Capacité calorifique à volume constant
Cp : Capacité calorifique à pression constante

Cp – Cv = R/M
31.46 – Cv = 8.314/7.364 =
31.46 – Cv = 1.29
– Cv = 1.29-31.46
– Cv = -30.33
Cv = 30.33 J.mol^-1.K^-1
ϒ = Cp/CV
ϒ = 31.46 / 30.33 = 1.037

Veuillez me répondre

Merci bien
-----

[gts2]

Bonjour,

Rappel : vérifier l'homogénéité de vos formules.

Si votre Cp est molaire Cp – Cv = R/M en unité donne J mol^-1 K^-1 à gauche et J mol^-1 K^-1/(kg mol^-1) donc c'est obligatoirement faux.

Autrement dit Cp-Cv=R.

[Chatta]

Bonjour,

Rappel : vérifier l'homogénéité de vos formules.

Si votre Cp est molaire Cp – Cv = R/M en unité donne J mol^-1 K^-1 à gauche et J mol^-1 K^-1/(kg mol^-1) donc c'est obligatoirement faux.

Autrement dit Cp-Cv=R.

Si M est en g, la formule Cp – Cv = R/M est correcte?

[Chatta]

Bonjour,

Rappel : vérifier l'homogénéité de vos formules.

Si votre Cp est molaire Cp – Cv = R/M en unité donne J mol^-1 K^-1 à gauche et J mol^-1 K^-1/(kg mol^-1) donc c'est obligatoirement faux.

Autrement dit Cp-Cv=R.

Cp – Cv = R
31.46 – Cv = 8.314 =
31.46 – Cv = 8,314
– Cv = 8,314-31,46
– Cv = - 23.146
Cv = 23,146 J.mol^-1.K^-1
ϒ = Cp/CV
ϒ = 31.46 / 23.146 = 1.36

J'ai fait ces calculs, Est-ce qu'ils sont corrects?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Il faudrait pour cela savoir ce qu'est Cp :
- Cp système (J/K) dans ce cas le second membre est nR : mol x (J mol^-1 K^-1)=J/K
- Cp molaire (J mol^-1 K^-1) dans ce cas le second membre est R : J mol^-1 K^-1
- Cp massique (J kg^-1 K^-1) dans ce cas le second membre est R/M : (J mol^-1 K^-1) / (kg/mol)=J kg^-1 K^-1

En aucun cas (en tout cas je ne vois pas) on a Cp-Cv=R/m

[gts2]

J'ai fait ces calculs, Est-ce qu'ils sont corrects?

Cela a l'air correct

[Chatta]

Cela a l'air correct

Est-ce que les calculs de masse molaire ici sont corrects?

Etat initial 1 mole d’oxygène avec 6 moles d’hydrogène
Cp à l’état initial :

Cp système = 29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1
Cp molaire pour 6N d’hydrogène soit 8,304 mol = 261.3 / 8,304 = 31.46 J mol-1 K-1

Etat final 4N d’Hydrogène (qui n'ont pas réagi) et 2N de H2O
Cp=29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1
Cp molaire pour 6 N = 261.3 / 8,304 = 31.46 J mol-1 K-1

Pour la masse molaire du gaz en Etat final : M=[4 M(H2)+2M(H2O)]/(4+2) = g/mol
La masse molaire d’Hydrogène = 2,016 g/mol
La masse molaire de H2O= 18,016 g/mol

M=[4 M(H2)+2M(H2O)]/(4+2) = g/mol
M=[4 *= 2,016 +2*18,016]/(4+2) = 7.364 g/mol

[gts2]

La masse molaire du mélange me parait correct.

[RF13011]

Cp – Cv = R
31.46 – Cv = 8.314 =
31.46 – Cv = 8,314
– Cv = 8,314-31,46
– Cv = - 23.146
Cv = 23,146 J.mol^-1.K^-1
ϒ = Cp/CV
ϒ = 31.46 / 23.146 = 1.36

J'ai fait ces calculs, Est-ce qu'ils sont corrects?

Bonjour,

Votre valeur de 1,36 pour Y est convenable.

Si on considère que les gaz sont parfaits, on trouve dans des tables de propriétés thermodynamique les valeurs suivantes pour CpH2, CpH2O, CvH2, CvH2O :
- à une température de 298 K :
CpH2 = 28,836 J/mol/K; CvH2 = CpH2 - R = 28.836 - 8.314 = 20.522 J/mol/K
CpH2O = 33,590 J/mol/K; CvH2O = CpH2O - R = 33,590 - 8.314 = 25.276 J/mol/K
Cpmélange = (2 x 33.59 + 4 x 28,836) / 6 = 30,42 J/mol/K
Cvmélange = (2 x 25.276 + 4 x 20.522) / 6 = 22,11 J/mol/K

d'où la valeur de Y : Y = Cpmélange / Cvmélange = 30,42 / 22,11 = 1,38

En accord avec votre valeur.

[Chatta]

Cp – Cv = R
31.46 – Cv = 8.314 =
31.46 – Cv = 8,314
– Cv = 8,314-31,46
– Cv = - 23.146
Cv = 23,146 J.mol^-1.K^-1
ϒ = Cp/CV
ϒ = 31.46 / 23.146 = 1.36

J'ai fait ces calculs, Est-ce qu'ils sont corrects?

Bonjour,

Votre valeur de 1,36 pour Y est convenable.

Si on considère que les gaz sont parfaits, on trouve dans des tables de propriétés thermodynamique les valeurs suivantes pour CpH2, CpH2O, CvH2, CvH2O :
- à une température de 298 K :
CpH2 = 28,836 J/mol/K; CvH2 = CpH2 - R = 28.836 - 8.314 = 20.522 J/mol/K
CpH2O = 33,590 J/mol/K; CvH2O = CpH2O - R = 33,590 - 8.314 = 25.276 J/mol/K
Cpmélange = (2 x 33.59 + 4 x 28,836) / 6 = 30,42 J/mol/K
Cvmélange = (2 x 25.276 + 4 x 20.522) / 6 = 22,11 J/mol/K

d'où la valeur de Y : Y = Cpmélange / Cvmélange = 30,42 / 22,11 = 1,38

En accord avec votre valeur.

Quel est Cp H2O et Cv H2O, ainsi que Cp H2 et CV H2 à une température de 748K?

[RF13011]

Bonjour,

Puisque c'est si gentiment demandé, voici les valeurs à 748 K (valeurs en J/mol/K) :

CpH2 = 29,55; CvH2 = 21,24
CpH2O = 38,11; CvH2O = 29,80

Ces valeurs sont pour les gaz considérés comme parfaits. Pour des gaz réels, sous une pression de 1 bar, les écarts sont
très faibles puisqu'ils portent sur le 2e chiffre après la virgule.

Bon courage

[Chatta]

Bonjour,

Puisque c'est si gentiment demandé, voici les valeurs à 748 K (valeurs en J/mol/K) :

CpH2 = 29,55; CvH2 = 21,24
CpH2O = 38,11; CvH2O = 29,80

Ces valeurs sont pour les gaz considérés comme parfaits. Pour des gaz réels, sous une pression de 1 bar, les écarts sont
très faibles puisqu'ils portent sur le 2e chiffre après la virgule.

Bon courage

Quel est Cp H2O et Cv H2O, ainsi que Cp H2 et CV H2 à une température de 3100 K?

Veuillez me répondre s'il vous plaît

[gts2]

3100 K, c'est beaucoup !

On trouve sous forme graphique : minesparis PropGaz

Et pour H2 : osti.gov

[RF13011]

Re-Bonjour,

A 3100 K, voici les valeurs, toujours en J/mol/K :
CpH2 = 37,31; CvH2 = 29,00
CpH2O = 56,04; CvH2O = 47,73

Bons calculs !

[Chatta]

Re-Bonjour,

A 3100 K, voici les valeurs, toujours en J/mol/K :
CpH2 = 37,31; CvH2 = 29,00
CpH2O = 56,04; CvH2O = 47,73

Bons calculs !

Merci bien

[Chatta]

Re-Bonjour,

A 3100 K, voici les valeurs, toujours en J/mol/K :
CpH2 = 37,31; CvH2 = 29,00
CpH2O = 56,04; CvH2O = 47,73

Bons calculs !

Dans la formule de T2= (P1/P2)^((y-1)/y)

Si T1 est 3100K et T2 est inconnue...P1:110 bars et P2 :10 bars.

Est-ce qu'on met y à une température de 3100K?

[Chatta]

3100 K, c'est beaucoup !

On trouve sous forme graphique : minesparis PropGaz

Et pour H2 : osti.gov

Etat initial 1 mole d’oxygène avec 6 moles d’hydrogène
Cp à l’état initial :

Cp système = 29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1
Cp molaire pour 6N d’hydrogène soit 8,304 mol = 261.3 / 8,304 = 31.46 J mol-1 K-1

Etat final 4N d’Hydrogène (qui n'ont pas réagi) et 2N de H2O
Cp=29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1
Cp molaire pour 6 N = 261.3 / 8,304 = 31.46 J mol-1 K-1

J'ai une question sur l'état initial 1 mole d’oxygène avec 6 moles d’hydrogène


Dans le calcul de Cp système à l'état, est-ce qu'il y a une erreur, étant donné qu'on a mis 4N H2 et 2N H2O ? est-ce qu'il vaut mieux mettre 1 mole O2 et 6 moles H2, car la combustion n'a pas encore commencé?

Cp initial= (6*28,8) +(1*29.4)= 202.2 J K^-1

Veuillez m'expliquer s'il vous plaît

[gts2]

Dans le calcul de Cp système à l'état initial, ... est-ce qu'il vaut mieux mettre 1 mole O2 et 6 moles H2 ?

L'état initial étant 1 mole O2 et 6 moles H2, le Cp initial c'est, en effet, le Cp de 1 mole O2 et 6 moles H2.

[Chatta]

L'état initial étant 1 mole O2 et 6 moles H2, le Cp initial c'est, en effet, le Cp de 1 mole O2 et 6 moles H2.

Est-ce que mon calcul suivant de Cp système de l'état initial est faut? Si oui, quelle est la correction? C'est l'état à 748 K

Cp système = 29.1*4*1,384+36.2*2*1,384 = 261.3 J K-1

[Chatta]

L'état initial étant 1 mole O2 et 6 moles H2, le Cp initial c'est, en effet, le Cp de 1 mole O2 et 6 moles H2.

Est-ce que le calcul suivant est correct ?

Etat initial, 1 mole O2 et 6 moles H2

Cp système : (6*28.8*1.384) +(1*29.4*1.384)= 279.8448 J K^-1

Est-ce que je calcule l'enthalpie à partir de Cp de ce résultat : 279.8448 J K^-1

[gts2]

Cela c'est le Cp final, le Cp initial vous l'avez calculé à la fin du message #17

Pour le Cp final, d'où sort le Cp de H2O ? Vous mettez 36,2 alors que @RF13011 vous indique 47,73.

Remarque : si vous indiquiez les tenants et aboutissants de votre projet, on pourrait aider plus précisément, en particulier le rôle de H2 en excès non justifié tant physiquement qu'économiquement.

[gts2]

Est-ce que le calcul suivant est correct ?
Etat initial, 1 mole O2 et 6 moles H2
Cp système : (6*28.8*1.384) +(1*29.4*1.384)= 279.8448 J K^-1
Est-ce que je calcule l'enthalpie à partir de Cp de ce résultat : 279.8448 J K^-1

Correct mais inutile encore une fois, vous allez promener ce 1,384 et donc alourdir les calculs alors que ce 1,384 n'apparaitra éventuellement que pour calculer le travail de la turbine, il sera toujours temps à ce moment là d'en tenir compte.

Prenez votre état initial, 1 mole O2 et 6 moles H2 et n'en sortez pas.

[Chatta]

Correct mais inutile encore une fois, vous allez promener ce 1,384 et donc alourdir les calculs alors que ce 1,384 n'apparaitra éventuellement que pour calculer le travail de la turbine, il sera toujours temps à ce moment là d'en tenir compte.

Prenez votre état initial, 1 mole O2 et 6 moles H2 et n'en sortez pas.

Pour calculer l'enthalpie et la température à l'état final est-ce que j'utilise Cp système à l'état final ou initial?

[gts2]

Tout dépend comment vous faites le calcul, le plus simple est quand même réaction à Ti (vous aurez besoin de l'enthalpie de réaction à Ti), puis chauffage de Ti à Tf (ce que vous chauffez est l'état final).
Qu'appelez-vous enthalpie à l'état final ? Ce n'est pas calculable, on ne peut calculer que des variations d'enthalpie.

[Chatta]

Tout dépend comment vous faites le calcul, le plus simple est quand même réaction à Ti (vous aurez besoin de l'enthalpie de réaction à Ti), puis chauffage de Ti à Tf (ce que vous chauffez est l'état final).
Qu'appelez-vous enthalpie à l'état final ? Ce n'est pas calculable, on ne peut calculer que des variations d'enthalpie.

Je voudrais calculer l'enthalpie à 748K avant l'auto-allumage et je voudrais calculer l'enthalpie à ce degré pour calculer ensuite la température à l'état final, j'utilise Cp initial ou final?

[gts2]

Comme déjà dit l'enthalpie n'est pas calculable, on ne sait calculer que des différences.

A moins que vous ne vouliez dire enthalpie de réaction et j'ai cru comprendre (dans les autres posts) que vous connaissiez celle-ci à 748 K, donc si Ti=748 K, il n'y a rien à faire.

[Chatta]

Comme déjà dit l'enthalpie n'est pas calculable, on ne sait calculer que des différences.

A moins que vous ne vouliez dire enthalpie de réaction et j'ai cru comprendre (dans les autres posts) que vous connaissiez celle-ci à 748 K, donc si Ti=748 K, il n'y a rien à faire.

Pour la formule Delta H = Cp (T final-T initial)

Le Cp ici est initial ou final?

[gts2]

Vous lisez les réponses ? message #24.

[RF13011]

Bonjour,

J'ai mis ma réponse dans l'image ci-dessous pour une écriture plus facile des formules :

[Chatta]

Bonjour,

J'ai mis ma réponse dans l'image ci-dessous pour une écriture plus facile des formules :

Que signifient B, C et D dans la formule de calcul de Cp?