メタンの完全燃焼（火炎温度？）

メタンCH4の完全燃焼は次の反応式で表される。
CH4（メタン(気体)）＋2O2（酸素(気体)）→CO2（二酸化炭素(気体)）＋2H2O（水(気体)）
以下の問いに答えよ。

1)25℃、１気圧における上の反応の反応熱を求めよ。なお、このときのメタン（気体）、酸素（気体）、二酸化炭素（気体）、および水（気体）の生成熱を、それぞれ、-70kJ/mol、0kJ/mol、-390kJ/mol、-240kJ/molとする。

2)メタン1molを完全燃焼させるのに必要な空気のモル数を求めよ。ただし空気中の酸素のモル分率を0.2とする。

3)2)の条件の空気中において、メタン1molを完全燃焼させた後に存在する気体全体のモル数を求めよ。

4)2)の条件の空気中において、初期の温度を25℃とし、定圧（１気圧）および断熱でメタン1molを完全燃焼させた場合の到達温度（最高温度）を求めよ。なお、燃焼後に存在する気体の平均の定圧モル比熱を36J/K・molとする。


1)の問題は計算結果、800kJ/molとなりました。

2)の問題は、10molとなりました。

3)の問題は、以前質問させていただき、11molということが分かりました。

そして、4)についてです。

1)で求めた反応熱を用い、反応熱÷(定圧モル比熱×11mol)＝上昇温度
かなと思ったのですが…。

800000J/mol÷(36J/K・mol×11mol)=2020.2K/mol

よって、答えは2020.2-273.15+25=1772.1℃かなと考えたのですが…。

だいたいメタンの火炎温度を調べたところ、この辺りかなと考え、
答えも合っているような気もするのですが、自信がありません。
どなたか4)について教えていただけないでしょうか？？

No.1 ベストアンサー 回答者： outerlimit 回答日時： 2007/07/24 10:01

＞反応熱÷(定圧モル比熱×11mol)＝上昇温度

＞800000J/mol÷(36J/K・mol×11mol)=2020.2K/mol

0.80*10^6J÷(36J/K・mol×11mol)=2.0*10^3K　となるはずですが
しかし　上記から　どうして

＞2020.2-273.15+25=1772.1℃

となるのですか　この2020.2は　上昇温度です

質問者の計算に間違いないとして　室温+上昇温度が到達温度です

この回答へのお礼

すみません、なんか変な計算してました。

2020.2は上昇温度なので、273.15を引く必要はなく、単に
2020.2+25とすればいいですね・・・

ツメが甘かったです。

反省してます・・・

助言、ありがとうございました！！

お礼日時：2007/07/24 10:21