Химия
8 класс
Вопрос
Температура кипения тетрахлорэтана равна 147∘С. Рассчитайте количество водяного пара, необходимого для перегонки в перегонном аппарате 100 кг тетрахлорэтана. Известно, что теплосодержание перегретого водяного пара под давлением 15,8 атм составляет 667 ккал/кг, а температура конденсата равна 147∘С. При расчетах следует использовать правило Трутона, где L - молярная теплота испарения вещества, T - температура по абсолютной шкале (в Кельвинах, К). Теплоемкость тетрахлорэтана равна 0,5 ккал/кг, исходная температура +20∘С.
Ответ
Молярная теплота испарения тетрахлорэтана C2H2Cl4 (M=168) может быть вычислена по правилу Трутона
T⋅21=(147+273)⋅21=8820 ккал/моль.
Теплота испарения в расчете на 1 кг составит
1000⋅8820168=52500кал/кг=52,5 ккал/кг.
Для испарения 100 кг тетрахлорэтана потребуется 52,5⋅100=5250 ккал.
Тепло, необходимое для нагревания 100 кг тетрахлорэтана от 20 до 147∘С, будет равно
100[(147−20)⋅0,5]=6350 ккал.
В сумме для нагревания и испарения 100 кг вещества потребуется 5250+6350=11600 ккал.
Теоретический расход водяного пара для получения этого количества тепла (если пренебречь тепловыми потерями) составит
11600:(667−147)=22,3 кг.