11.5.2 Berechnen von Brennwert und Heizwert fester und flüssiger Brennstoffe

 

Aufgabe:

Berechne

a) den spezifischen Heizwert

b) den spezifischen Brennwert von Benzol C6H6.

Molarer Heizwert Hu, m einiger Brennstoffe

kJ / mol kJ / mol
Ethan 1432 Methan 804
Ethanol 1696 Propan 1834
Benzol 3140 Wasserstoff 243
Kohlenoxid 285 Toluol 3684

 

Rechengang:

a) Umrechnen des molaren Heizwertes Hu, m in den spezifischen Heizwert Hu:

Der spezifische Heizwert Hu(C6H6) = 40198 kJ/kg

b) Für 1 kg Benzol gilt:

Nach C6H6 + 7,5 O2 → 6 CO2 + 3 H2O entstehen bei der Verbrennung von

1 mol C6H6  = 78,113 g C6H6 3 mol H2O - Dampf = 54,0456 g H2O - Dampf
                       aus 1000 g C6H6                                                   x H2O - Dampf
                                                    x = 692 g

 

Von dieser Wassermasse betragen:

 

die Kondensationswärme

 

Q1 = m            *          r

      = 0,692 kg * 2257 kJ/kg

      = 1562 kJ

 

die Abkühlungswärme von 100 °C auf 25 °C

 

Q2 = m             *          c                *  ΔJ

     = 0,692 kg   * 4,187 kJ/kg * K * 75 K

     = 217,3 kJ

 

ΔH von 1 kg Benzol ist damit:

 

Hu           + Q1         + Q2

40199 kJ + 1562 kJ + 217 kJ = 41978 kJ

 

der spezifische Brennwert Ho (C6H6) = 41978 kJ/kg.