minyak ringan panas memanaskan air dalam penukar yang kehilangan 10% haba yang dibebaskan oleh aliran panas kepada persekitaran. Cari kadar alir air ṁc yang diperlukan.
12 g Al dan 80 g Cl2 bertindak balas mengikut 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3. Berapakah jisim m bagi AlCl3 yang boleh terbentuk?
M(Al) = 26.98M(Cl2) = 70.9M(AlCl3) = 133.33 g/mol
m = g
8.StoikiometriSukar
Dalam tindak balas C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, 4 g C3H8 bertindak balas sepenuhnya (bahan tindak balas lain berlebihan) dan 6.59 g CO2 dikutip. Cari hasil peratusan Y.
M(C3H8) = 44.1 g/molM(CO2) = 44.01 g/molsebenar: 6.59 g
Y = %
3Larutan
1.Imbangan jisim
Jawapan: ṁ2 = 83.33 kg/h
Imbangan jisim keadaan mantap: masuk = keluar bagi jumlah dan bagi setiap komponen. Masalah pengadunan menggabungkan kedua-duanya.
Komponen penghubung: komponen yang melalui satu aliran tanpa berubah (di sini zat terlarut) menghubungkan aliran secara langsung. Kemudian imbangan jumlah memberikan yang selebihnya.
Imbangan zat terlarut
F·xF = P·xP → P = 500·9/35 = 128.6 kg/h
Jawapan
P = 128.6 kg/h
3.Imbangan tenaga
Jawapan: tout = 67.68 °C
Imbangan tenaga penukar: tanpa kehilangan, ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin).
Haba yang dibebaskan oleh aliran panas
Q = 3·2.1·(170 − 120) = 315 kW
Haba yang diserap oleh air
tout = tin + Q/(ṁccp,c) = 30 + 315/(2·4.18) = 67.68 °C
Jawapan
tout = 67.68 °C
4.Imbangan tenaga
Jawapan: ṁc = 1.809 kg/s
Imbangan tenaga dengan kehilangan: haba dibebaskan = haba diserap + haba hilang.
Haba dibebaskan
Qh = 3·2.1·(180 − 80) = 630 kW
Haba yang sampai kepada air
Qc = (1 − 0.1)·630 = 567 kW
Kadar alir air
ṁc = Qc/(cp,c·Δt) = 567/(4.18·75) = 1.809 kg/s
Jawapan
ṁc = 1.809 kg/s
5.Hukum gas unggul
Jawapan: V = 8.856 L
Hukum gas unggul: PV = nRT, dengan n = m/M.
Mol
n = 100/44.01 = 2.272 mol
T = 55 + 273.15 = 328.1 K
Isi padu
V = nRT/P = 2.272·8.314·328.1/700 = 8.856 L
Jawapan
V = 8.856 L
6.Hukum gas unggul
Jawapan: V2 = 11.14 L
Hukum gas gabungan: bagi jumlah gas unggul yang tetap, P1V1/T1 = P2V2/T2.
Suhu mutlak
T1 = 308.1 K, T2 = 343.1 K
Hukum gas gabungan
V2 = V1·(P1/P2)·(T2/T1) = 5·(300/150)·(343.1/308.1) = 11.14 L
Jawapan
V2 = 11.14 L
7.Stoikiometri
Jawapan: m = 59.3 g
Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.
Mol setiap bahan tindak balas
n(Al) = 12/26.98 = 0.4448 mol
n(Cl2) = 80/70.9 = 1.128 mol
Bahan tindak balas pengehad
0.4448/2 = 0.2224, 1.128/3 = 0.3761 → Al
Jisim hasil
n(AlCl3) = 0.2224·2 = 0.4448 mol
m = 0.4448·133.33 = 59.3 g
Jawapan
m = 59.3 g
8.Stoikiometri
Jawapan: Y = 55.03 %
Stoikiometri: persamaan seimbang mengira zarah, bukan gram. Tukar jisim kepada mol dengan n = m/M, gunakan pekali persamaan sebagai nisbah mol, kemudian tukar balik dengan m = n·M. Dengan dua bahan tindak balas, bahan tindak balas pengehad ialah yang habis dahulu dan menentukan berapa banyak hasil terbentuk.