i.e. la entalpía de formación estándar del ácido benzoico sería de -385 kJ/mol (que coincide con el valores disponibles).

b) Masa de oxígeno consumido.

La estequiometría enseña que 1 mol de fuel requiere 7,5 mol de oxígeno, luego

>	eqEst:=nO=nf*(15/2);nf=mf/Mf;Mf:=subs(dat,u*0.012+v*0.001+w*0.016)*kg_/mol_;nf_:=subs(dat,mf/Mf);eqEst_:=subs(nf=nf_,eqEst);mO_est:=nO*MO2;MO2:=subs(dat,M);mO_est_:=subs(eqEst_,mO_est);Vest:='mO_est*R*T25/p1';Vest_:=subs(dat,mO_est_*R*T25/p1);Vbomb:='lambda*Vest';Vbomb_:=subs(dat,lambda*Vest_);

	(1)

i.e. la combustión completa de 1,23 g de fuel (0,010 mol) requiere 2,42 g de oxígeno puro (0,076 mol de O2), que a 25 ºC y 3 MPa ocuparían 62 cm3.

Como hay el triple del estequiométrico, el volumen interno de la bomba calorimétrica será de 188 cm3 (más 1 cm3 o así, de los 1,23 g de combustible)

c) Calor transmitido.

Despreciando la variación de energía térmica de los productos atemperados respecto al estado estándar (i.e. suponiendo toda el agua líquida), el calor que sale es:

>	eqBE:=Q=mf*PCSmV;eqBE:=Q=-nf*ur25;ur25:=hr25-(nCO2-nO2)*R[u]*T25;hr25_:=subs(dat,hr25);ur25_:=subs(Const,dat,hr25-(7-15/2)*R[u]*T25);Q_:=-nf_*ur25_;

	(2)

i.e. salen 32,5 kJ. Nótese que apenas hay diferencia entre la entalpía de reacción y la energía interna de reacción (i.e. entre el poder calorífico a presión constante y el de a volumen constante).

d) Capacidad térmica de la bomba calorimétrica.

>	eqC:=Q=C*DT;C_:=subs(dat,Q_/DT);mw_eq:=C/c;mw_eq_:=C_/(4200*J_/(kg_*K_));

	(3)

Esta es la capacidad térmica total, 7510 J/K, que incluye la del agua y la de los demás elementos del calorímetro (paredes de acero de la bomba, conectores, transductores, agitadores...), que en total equivale a 1,8 kg de agua.

e) Estimar los valores máximos de temperatura y presión alcanzados en el proceso.

La temperatura máxima será la de combustión adiabática a volumen constante.

El calor liberado, suponiendo que no hay disociaciones, con el agua en estado gaseoso es:

>

eqBE:=Q='nf*PCI_V';PCI_V:=-u[r,v];PCI_V:=-h[r,v]+Dn*R[u]*T25;PCI_V:='-(7*h4_+3*h6_-hf_-(15/2)*h2_)+(7-15/2)*R[u]*T25';PCI_V:=subs(Const,dat,%);eqTa:=Ta='T25+nf*PCI_V/Sum(n[i]*c[v,i],i=1..C)';eqTa:=Ta='T25+nf*PCI_V/(nCO2*(c[p,CO2]-R[u])+nH2O*(c[p,H2O]-R[u])+nO2*(c[p,O2]-R[u]))';nO2left:=(lambda-1)*nO2est;nO2left_:=subs(dat,(lambda-1)*rhs(eqEst_));nH2O=3*nf;nH2O_:=3*nf_;nCO2=7*nf;nCO2_:=7*nf_;eqTa_:=subs(Const,nf=nf_,nCO2=nCO2_,nH2O=nH2O_,nO2=nO2left_,cpComp,dat,eqTa);

	(4)

i.e., unos 4070 K, muy alta para haber supuesto que no hay disociaciones. A esa temperatura la presión sería (también como límite superior):

>	pmax:=n*R[u]*Ta/V;pmax:='(nCO2+nH2O+nO2)*R[u]*Ta/Vbomb_';pmax_:=subs(nCO2=nCO2_,nH2O=nH2O_,nO2=nO2left_,eqTa_,Const,dat,%);

	(5)

i.e. subiría de 3 MPa a 46 MPa (y luego bajaría en el atemperamiento).

Nótese que, tras el atemperamiento, la presión es menor que la inicial porque el H2O condensa:

>	p2:='(nCO2+nO2)*R[u]*T25/Vbomb_';p2_:=subs(nCO2=nCO2_,nO2=nO2left_,Const,dat,%);

	(6)

i.e. cae de 3,0 MPa a 2,9 MPa.

En la Fig. 1 se muestra un esquema rudimentario de este tipo de calorímetros.