गर्म ग्लाइकॉल मिश्रण एक विनिमयक में पानी को गर्म करता है जो गर्म धारा द्वारा छोड़ी गई ऊष्मा का 15% परिवेश में खो देता है। आवश्यक पानी प्रवाह दर ṁc ज्ञात कीजिए।
6 g C3H8 और 48 g O2, C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O के अनुसार अभिक्रिया करते हैं। H2O का कितना द्रव्यमान m बन सकता है?
M(C3H8) = 44.1M(O2) = 32M(H2O) = 18.02 g/mol
m = g
8.स्टॉइकियोमेट्रीकठिन
अभिक्रिया CaCO3 → CaO + CO2 में 24 g CaCO3 पूरी तरह अभिक्रिया करता है (बाकी अभिकारक अधिक मात्रा में) और 11.43 g CaO एकत्र होता है। प्रतिशत उपज Y ज्ञात करें।
M(CaCO3) = 100.09 g/molM(CaO) = 56.08 g/molवास्तविक: 11.43 g
Y = %
3विलयन
1.द्रव्यमान संतुलन
उत्तर: ṁ2 = 3600 kg/h
स्थायी अवस्था द्रव्यमान संतुलन: कुल और हर घटक के लिए अंदर = बाहर। मिश्रण के प्रश्न दोनों को जोड़ते हैं।
बंधक घटक: वह घटक जो केवल एक धारा में बिना बदले गुज़रता है (यहाँ विलेय) प्रवाहों को सीधे जोड़ता है। फिर कुल संतुलन बाकी देता है।
विलेय संतुलन
F·xF = P·xP → P = 3800·10/45 = 844.4 kg/h
उत्तर
P = 844.4 kg/h
3.ऊर्जा संतुलन
उत्तर: tout = 44.45 °C
विनिमयक ऊर्जा संतुलन: बिना हानि के ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin)।
गर्म धारा द्वारा छोड़ी गई ऊष्मा
Q = 2·3.6·(120 − 80) = 288 kW
पानी द्वारा ली गई ऊष्मा
tout = tin + Q/(ṁccp,c) = 10 + 288/(2·4.18) = 44.45 °C
उत्तर
tout = 44.45 °C
4.ऊर्जा संतुलन
उत्तर: ṁc = 2.928 kg/s
हानि सहित ऊर्जा संतुलन: छोड़ी गई ऊष्मा = अवशोषित ऊष्मा + खोई ऊष्मा।
छोड़ी गई ऊष्मा
Qh = 1.5·3.6·(140 − 100) = 216 kW
पानी तक पहुँचने वाली ऊष्मा
Qc = (1 − 0.15)·216 = 183.6 kW
पानी प्रवाह दर
ṁc = Qc/(cp,c·Δt) = 183.6/(4.18·15) = 2.928 kg/s
उत्तर
ṁc = 2.928 kg/s
5.आदर्श गैस नियम
उत्तर: V = 63.71 L
आदर्श गैस नियम: PV = nRT, n = m/M के साथ।
मोल
n = 230/32 = 7.188 mol
T = 100 + 273.15 = 373.1 K
आयतन
V = nRT/P = 7.188·8.314·373.1/350 = 63.71 L
उत्तर
V = 63.71 L
6.आदर्श गैस नियम
उत्तर: ρ = 8.017 kg/m³
आदर्श गैस घनत्व: ρ = PM/(RT)।
गैस नियम पुनर्व्यवस्थित करें
PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)
T = 90 + 273.15 = 363.1 K
घनत्व
ρ = 550·44.01/(8.314·363.1) = 8.017 kg/m³
उत्तर
ρ = 8.017 kg/m³
7.स्टॉइकियोमेट्री
उत्तर: m = 9.807 g
स्टॉइकियोमेट्री: संतुलित समीकरण कण गिनता है, ग्राम नहीं। n = m/M से द्रव्यमान को मोल में बदलें, समीकरण के गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में लें, फिर m = n·M से वापस बदलें। दो अभिकारकों में सीमांत अभिकारक वह है जो पहले खत्म होता है और उत्पाद की मात्रा तय करता है।
हर अभिकारक के मोल
n(C3H8) = 6/44.1 = 0.1361 mol
n(O2) = 48/32 = 1.5 mol
सीमांत अभिकारक
0.1361/1 = 0.1361, 1.5/5 = 0.3 → C3H8
उत्पाद का द्रव्यमान
n(H2O) = 0.1361·4 = 0.5442 mol
m = 0.5442·18.02 = 9.807 g
उत्तर
m = 9.807 g
8.स्टॉइकियोमेट्री
उत्तर: Y = 85 %
स्टॉइकियोमेट्री: संतुलित समीकरण कण गिनता है, ग्राम नहीं। n = m/M से द्रव्यमान को मोल में बदलें, समीकरण के गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में लें, फिर m = n·M से वापस बदलें। दो अभिकारकों में सीमांत अभिकारक वह है जो पहले खत्म होता है और उत्पाद की मात्रा तय करता है।