一方天然气能放出多少热量
天然气,是指天然存在于地下的一种烃类气体,主要成分是甲烷,也包括少量的乙烷、丙烷、正丁烷等。天然气是一种清洁的能源,不仅燃烧后产生的二氧化碳排放量较低,而且燃烧时所产生的废气中的硫和氮氧化物含量也很少,不会对环境造成太大的污染。
一方天然气能放出多少热量,与其组成成分、摩尔质量等因素有关。以甲烷为例,其分子式为CH4,摩尔质量为16.04 g/mol,燃烧时产生的热量为891 kJ/mol,即每摩尔甲烷燃烧能够放出891千焦的热量。
假设一方天然气中含有甲烷的浓度为50%,其他烃类气体的浓度为50%,且每方天然气中含有1立方米气体,则该方天然气中甲烷的摩尔数为:
1 m³ × 0.5 × (1 mol CH4/0.716 m³) = 0.697 mol CH4
其他烃类气体的摩尔数为:
1 m³ × 0.5 × (1 mol C2H6/0.716 m³) + 1 m³ × 0.5 × (1 mol C3H8/0.716 m³) + 1 m³ × 0.5 × (1 mol C4H10/0.716 m³) = 0.296 mol
因此,该方天然气中甲烷燃烧所能放出的热量为:
0.697 mol × 891 kJ/mol = 621.327 kJ
其他烃类气体燃烧所能放出的热量为:
0.296 mol × 1560 kJ/mol = 461.76 kJ
综合计算,一方天然气中甲烷和其他烃类气体的燃烧所能放出的热量为:
621.327 kJ + 461.76 kJ = 1083.087 kJ
因此,一方天然气能放出的热量为1083.087千焦。需要注意的是,这只是一个估算值,实际的热值可能会受到气体质量、温度、压力等因素的影响。
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