Khí đốt hóa lỏng (LPG: Liquified petroleum gas) được sử dụng trong đời sống hàng ngày là hỗn hợp gồm propan và butan, mỗi chất chiếm 50% về khối lượng. Một bình gas chứa 12kg khí đốt hóa lỏng có thể đun sôi tối đa bao nhiêu lít nước (to nước ban đầu = 30oC, to sôi = 100oC; Dnước = 1 kg/lít) ? Biết nhiệt đốt cháy của propan và butan lần lượt là 2220 kJ/mol và 2877 kJ/mol; nhiệt dung riêng của nước là 4,2 kJ/kg.độ (Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để làm chất tăng nhiệt độ lên 1 độ).
Đáp án:
\({V_{{H_2}O}} = 2253,17{\text{ lít}}\)
Giải thích các bước giải:
Ta có: \({m_{{C_3}{H_8}}} = {m_{{C_4}{H_{10}}}} = 12.50\% = 6{\text{ kg}}\)
\( \to {n_{{C_3}{H_8}}} = \frac{{6.1000}}{{12.3 + 8}} = 136,4{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{{C_4}{H_{10}}}} = \frac{{6.1000}}{{12.4 + 10}} = 125{\text{ mol}}\)
Lượng nhiệt thu được khi d dốt cháy hết bình gas trên là:
\(136,4.2220 + 125.2877 = 662433{\text{ }}{\text{kJ}}\)
Lượng nhiệt để hóa hơi 1 lít nước từ 30 độ C lên 100 độ C là
\(4,2.(100 – 30) = 294{\text{ kJ}}\)
Thể tích nước đun sôi tối đa là
\({V_{{H_2}O}} = \frac{{662433}}{{294}} = 2253,17{\text{ lít}}\)