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Calcular la h_f,C2H6 a partir de las h_r de combustión del etano, h_r =  1560 kJ/mol, del grafito h_r =  393,5 kJ/mol y del hidrógeno, h_r =  285,8 kJ/mol.

Datos:

> read`../therm_chem.m`:with(therm_chem):with(therm_proc):

> dat:=[hr_comb[C2H6]=-1560e3*J_/mol_,hr_comb[C]=-393.5e3*J_/mol_,hr_comb[H2]=-285.8e3*J_/mol_];

`:=`(dat, [hr_comb[C2H6] = `+`(`-`(`/`(`*`(0.1560e7, `*`(J_)), `*`(mol_)))), hr_comb[C] = `+`(`-`(`/`(`*`(0.3935e6, `*`(J_)), `*`(mol_)))), hr_comb[H2] = `+`(`-`(`/`(`*`(0.2858e6, `*`(J_)), `*`(mol_))...

Esquema:

> `:=`(Sistemas, [VC])

Eqs. const.:

> dat:=op(dat),op(subs(g=g0,[Const])),SI2,SI1:

a) Calcular la h_f,C2H6 a partir de las h_r de combustión del etano, h_r =  1560 kJ/mol, del grafito h_r =  393,5 kJ/mol y del hidrógeno, h_r =  285,8 kJ/mol.

Podemos calcular las condiciones de equilibrio para ver que están muy desplazadas (combustión)

> eq0:=subs(T=T25,p=p0,dat,eqEQ_(2*C+3*H2=C2H6));eqBE_:=hrf[C2H6]=2*hr_comb[C]+3*hr_comb[H2]-hr_comb[C2H6];'hr_comb[H2]'=subs(dat,hr_comb[H2]);'hr_comb[C]'=subs(dat,hr_comb[C]);eqBE__:=subs(dat,eqBE_);

`:=`(eq0, eqEQ_(`+`(`*`(2, `*`(C)), `*`(3, `*`(H2))) = C2H6))

`:=`(eqBE_, hrf[C2H6] = `+`(`*`(2, `*`(hr_comb[C])), `*`(3, `*`(hr_comb[H2])), `-`(hr_comb[C2H6])))

hr_comb[H2] = `+`(`-`(`/`(`*`(0.2858e6, `*`(J_)), `*`(mol_))))

hr_comb[C] = `+`(`-`(`/`(`*`(0.3935e6, `*`(J_)), `*`(mol_))))

`:=`(eqBE__, hrf[C2H6] = `+`(`-`(`/`(`*`(0.844e5, `*`(J_)), `*`(mol_)))))

Da h_f,C2H6=84,4 kJ/mol, que se compara satisfactoriamente con el valor tabulado:

> hrf_data[C2H6]:=h17_;

`:=`(hrf_data[C2H6], `+`(`-`(`/`(`*`(0.8468e5, `*`(J_)), `*`(mol_)))))

También podemos comprobar los datos del enunciado a partir de los valores tabulados, e incluso comprobar que en la combustión en equilibrio desaparece prácticamente todo el combustible:

> for eq in [C+O2=CO2,H2+(1/2)*O2=H2O,C2H6+(7/2)*O2=2*CO2+3*H2O] do PCS:=-hgs_r25(eq)[1];eq_:=evalf(subs(T=T25,p=p0,dat,eqEQ(eq))); print(eq,`PCS=`,evalf(PCS,3),evalf(eq_,1));od:

`+`(C, O2) = CO2, `PCS=`, `+`(`/`(`*`(0.394e6, `*`(J_)), `*`(mol_))), `/`(`*`(x[CO2]), `*`(x[O2])) = 0.1e70

`+`(H2, `*`(`/`(1, 2), `*`(O2))) = H2O, `PCS=`, `+`(`/`(`*`(0.286e6, `*`(J_)), `*`(mol_))), `/`(`*`(x[H2O]), `*`(`^`(x[O2], `/`(1, 2)), `*`(x[H2]))) = 0.1e41

`+`(C2H6, `*`(`/`(7, 2), `*`(O2))) = `+`(`*`(2, `*`(CO2)), `*`(3, `*`(H2O))), `PCS=`, `+`(`/`(`*`(0.156e7, `*`(J_)), `*`(mol_))), `/`(`*`(`^`(x[CO2], 2), `*`(`^`(x[H2O], 3))), `*`(`^`(x[O2], `/`(7, 2)...

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