solceller

a)

Danmarks energibehov er 1,2*10¹⁸ J/år.

Et typisk solpanel placeret i Danmark kan levere 1,6*10⁹ J/(m²*år).

Vi skal altså bruge et areal på

1,2*10¹⁸ J/år / (1,6*10⁹ J/(m²*år)) = 7,5*10⁸ m² = 7,5*10² km²

hvilket udgør

7,5*10² km² / 42933 km² = 1,7%

af Danmarks landareal.

b)

Èn 10 MW-vindmølle genererer 1,1*10¹⁴ J/år. For at dække Dk's behov på 1,2*10¹⁸ J/år, skal vi altså bruge

1,2*10¹⁸ J/år / 1,1*10¹⁴ J/år = 11*10³

c)

Vi kan lagre 1,8*10⁸ J/kg i brinten. For at lagre 1,2*10¹⁷ J skal vi altså bruge

1,2*10¹⁷ J / 1,8*10⁸ J/kg = 6,7*10⁸ kg

som indeholder stofmængden

n = m*M

n = 6,7*10¹¹ g * 1,00794 g/mol = 6,7*10¹¹ mol

som har rumfanget

pV = nRT  <=>

V = nRT/p

V = 6,7*10¹¹ mol * 0,0821L*atm/(mol*K) * 298K / 1atm = 1,6*10¹³ L = 1,6*10¹⁰ m³

d)

(Jeg tror vistnok at det skal være CO og ikke CO₂. Ellers kan man vist ikke få reaktionen til at gå op.)

2 H₂(g) + CO(g) → CH₃OH(l)

Vi beregnede stofmængden af H₂ til 6,7*10¹¹ mol. Vi kan se at der for hver 2 mol H₂ bliver dannet 1 mol CH₃OH. Så vi har

n(CH₃OH) = ½ * n(H₂)

n(CH₃OH) = ½ * 6,7*10¹¹ mol =  3,4*10¹¹ mol

som har massen

m = n*M

m = 3,4*10¹¹ mol * 32,04 g/mol = 1,1*10¹³ g

som fylder

V = m/ρ

V = 1,1*10¹³g / 0,79g/ml = 1,4*10¹³ ml = 1,4*10¹⁰ L = 1,4*10⁷ m³

Til # 1

Vedrørende opgave d , reaktionen mellem H₂ + CO₂ → CH₃OH 

https://chemequations.com/en/?s=CO2+%2B+H2+%3D+CH3OH+%2B+H2O

mange tak !

#2

b)

Èn 10 MW-vindmølle genererer 1,1*10¹⁴ J/år. For at dække Dk's behov på 1,2*10¹⁸ J/år, skal vi altså bruge

1,2*10¹⁸ J/år / 1,1*10¹⁴ J/år = 11*10³

c)

Vi kan lagre 1,8*10⁸ J/kg i brinten. For at lagre 1,2*10¹⁷ J skal vi altså bruge

1,2*10¹⁷ J / 1,8*10⁸ J/kg = 6,7*10⁸ kg

som indeholder stofmængden

n = m*M

n = 6,7*10¹¹ g * 1,00794 g/mol = 6,7*10¹¹ mol

som har rumfanget

pV = nRT  <=>

V = nRT/p

V = 6,7*10¹¹ mol * 0,0821L*atm/(mol*K) * 298K / 1atm = 1,6*10¹³ L = 1,6*10¹⁰ m³

d)

(Jeg tror vistnok at det skal være CO og ikke CO₂. Ellers kan man vist ikke få reaktionen til at gå op.)

2 H₂(g) + CO(g) → CH₃OH(l)

Vi beregnede stofmængden af H₂ til 6,7*10¹¹ mol. Vi kan se at der for hver 2 mol H₂ bliver dannet 1 mol CH₃OH. Så vi har

n(CH₃OH) = ½ * n(H₂)

n(CH₃OH) = ½ * 6,7*10¹¹ mol =  3,4*10¹¹ mol

som har massen

m = n*M

m = 3,4*10¹¹ mol * 32,04 g/mol = 1,1*10¹³ g

som fylder

V = m/ρ

V = 1,1*10¹³g / 0,79g/ml = 1,4*10¹³ ml = 1,4*10¹⁰ L = 1,4*10⁷ m³

i fb med C når du finder molar massen af H2 hvorfor ganger du den ikke med 2 dvs. 2*1,007g/mol?

Det er da også rigtigt. Og det skal også være n = m/M:

n = m/M

n = 6,7*10¹¹ g / 2,01588 g/mol = 3,3*10¹¹ mol

som har rumfanget

pV = nRT  <=>

V = nRT/p

V = 3,3*10¹¹ mol * 0,0821L*atm/(mol*K) * 298K / 1atm = 8,1*10¹² L = 8,1*10⁹ m³

Og den rigtigte reaktion i d) skal være:

3 H₂(g) + CO₂(g) → CH₃OH(l) + H₂O(l)

Vi beregnede stofmængden af H₂ til 3,3*10¹¹ mol. Vi kan se at der for hver 3 mol H₂ bliver dannet 1 mol CH₃OH. Så vi har

n(CH₃OH) = 1/3 * n(H₂)

n(CH₃OH) = 1/3 * 3,3*10¹¹ mol =  1,1*10¹¹ mol

som har massen

m = n*M

m = 1,1*10¹¹ mol * 32,04 g/mol = 3,5*10¹² g

som fylder

V = m/ρ

V = 3,5*10¹²g / 0,79g/ml = 4,5*10¹² ml = 4,5*10⁹ L = 4,5*10⁶ m³