Calcula la calor $q\text{ }$ a partir de la variació d’entalpia

El consum de gas butà com a combustible a les llars ha disminuït molt els darrers anys. La variació d’entalpia de la reacció de combustió del butà és $\Delta H = -22\,878.3$ kJ/mol i la reacció és:

\begin{equation}\text{C}_4\text{H}_{10}(g) + \frac{13}{2} \text{O}_2(g) \rightarrow 4 \text{CO}_2(g) + 5 \text{H}_2\text{O}(l)\end{equation}

Calcula la calor $q$.

La variació del nombre de mols gasosos és:

\begin{equation}
\Delta n = n_{\text{productes}} – n_{\text{reactius}} = 4 – (6.5 + 1) = -3.5
\end{equation}

Sabem que $Q_p = Q_v + p \Delta V$ i que $\Delta H = Q_p$. Per tant:

\begin{equation}
Q_v = \Delta H – p \Delta V
\end{equation}

Calculem $p \Delta V$:

\begin{equation}
p \Delta V = \Delta n R T
\end{equation}

\begin{equation}
p \Delta V = (-3.5 \text{ mol}) \times (8.31 \text{ J/(K mol)}) \times (298 \text{ K})
\end{equation}

\begin{equation}
= -28\,667.33 \text{ J} = -28.67 \text{ kJ}
\end{equation}

Finalment,

\begin{equation}
Q_v = \Delta H – p \Delta V = -22\,878.3 \text{ kJ} – (-28.67 \text{ kJ}) = -22\,869.63 \text{ kJ}
\end{equation}