Masse Co2 nach Methanverbrennung berechnen?
Guten Abend Zusammen,
gegeben ist folgende Aufgabe:
- Es soll bei der Erzeugung von 1kWh Wärmeenergie aus der Verbrennung von Methan freigesetzte Masse Kohlenstoffdioxid berechnet werden.
- Ebenfalls die Masse an Co2 der gleichen Energiemenge, diesesmal aber ein Gemisch aus 90% Erdgas (CH4) und Wasserstoff
Gegeben sind folgende Werte:
H(CH4) = 55kJ*g-1 ; H(Wasserstoff) = 140 kJ*g-1
folgende Reaktionsgleichung habe ich schon aufgestellt:
CH4 * 2CO2 --> C02 + 2H20
mein Ansatz: m=Q/H ; m(CH4) = 3600KJ / 55kJ *g-1 = 65.5 g
Stoffmenge n (Ch4) = m/M n= 65.5 g / 16 g/mol = 4.09 mol
nun berechne ich die Masse von CO2: m = 4.09 mol * 43.98 g/mol = 179.9g
ich habe zuerst die Stoffmenge von Ch4 berechnet um das aus der Reaktionsgleichung entnommene Verhältnis (bestehend aus Koeffizienten) mit CO2 gleich zu setzen.
Kann mir jemand bei der 2. Teilaufgabe helfen, oder mögliche Denkfehler aufklären/Ergebnis verifizieren. Bedanke mich über Hilfe jeder Art. =)
1 Antwort
Unter der Annahme, dass
> ein Gemisch aus 90% Erdgas (CH4) und Wasserstoff
Massenprozente meint (bei Gasen sind auch Volumenprozente verbreitet, diese sind dann gleichzeitig auch Stoffmengenprozente), kannst Du aus
> H(CH4) = 55kJ*g-1 ; H(Wasserstoff) = 140 kJ*g-1
ganz leicht H(Mischung) als gewichtetes Mittel ausrechnen. Ersatzweise, indem Du die Heizwerte für 0,9 g Methan und 0,1 g Wasserstoff addierst.
https://de.wikipedia.org/wiki/Arithmetisches_Mittel#Gewichtetes_arithmetisches_Mittel
Aber für den Fall, dass Dir dies nicht bekannt sei, hatte ich ja die Variante 0.9g Methan und 0.1g Wasserstoff addieren
> passt doch alles nicht mehr mit dem Stoffmengenverhältnis überein?
Die ganze Antwort stand unter dem Vorbehalt, dass "90% Erdgas" Massenprozente meint und nicht Stoffmengen. Bei Stoffmengen rechnest Du erst für eine Mischung aus 9 Mol CH4 plus 1 Mol H2 Masse und Heizwert aus und rechnest die dann um auf 1 g.
Oder meinst Du das Verhältnis CH4 zu CO2? Das bleibt gleich, aber in 1 g Mischung ist jetzt weniger CH4.
Berechne H(Mischung), daraus m(Mischung), m(CH4) und alles weitere hast Du ja schon gerechnet.
Kannst du dich vielleicht noch einmal anders ausdrücken, ich verstehe nicht ganz was du genau meinst. (>ganz leicht H(Mischung) als gewichtetes Mittel ausrechnen. Ersatzweise, indem Du die Heizwerte für 0,9 g Methan und 0,1 g Wasserstoff addierst.)
was ist ein gewichtetes Mittel?
Und wenn ich die Heizwerte für 0.9g Methan und 0.1g Wasserstoff addiere, passt doch alles nicht mehr mit dem Stoffmengenverhältnis überein?