Какое количество кислорода и воздуха будет использовано при сгорании 620 тонн газовой смеси (содержащей 60% метана

Viktorovna

60

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные:

1. Молярные массы веществ:
- Метан (CH4): 16 г/моль.
- Пропан (C3H8): 44 г/моль.
- Бутан (C4H10): 58 г/моль.
- CO2: 44 г/моль.
- Кислород (O2): 32 г/моль.
- Азот (N2): 28 г/моль.

2. Процентные содержания компонентов газовой смеси.

Давайте рассчитаем количество кислорода и воздуха, которое будет использовано при сгорании 620 тонн газовой смеси.

Сначала посчитаем количество газов в смеси:

Масса метана: 620 тонн × 0.6 = 372 тонны = 372 000 кг
Масса пропана: 620 тонн × 0.15 = 93 тонны = 93 000 кг
Масса бутана: 620 тонн × 0.15 = 93 тонны = 93 000 кг
Масса CO2: 620 тонн × 0.1 = 62 тонны = 62 000 кг

Посчитаем количество веществ:

Количество молей метана: Масса метана / Молярная масса метана = 372 000 кг / 16 г/моль = 23 250 моль
Количество молей пропана: Масса пропана / Молярная масса пропана = 93 000 кг / 44 г/моль = 2 113.6 моль
Количество молей бутана: Масса бутана / Молярная масса бутана = 93 000 кг / 58 г/моль = 1 603.4 моль
Количество молей CO2: Масса CO2 / Молярная масса CO2 = 62 000 кг / 44 г/моль = 1 409.1 моль

Теперь рассчитаем количество кислорода:

Количество молей кислорода для сгорания метана: 23 250 моль × 2 моль = 46 500 моль
Количество молей кислорода для сгорания пропана: 2 113.6 моль × 5 моль = 10 568 моль
Количество молей кислорода для сгорания бутана: 1 603.4 моль × 6 моль = 9 620.4 моль

Теперь найдем общее количество кислорода:

Общее количество молей кислорода: 46 500 моль + 10 568 моль + 9 620.4 моль = 66 688.4 моль

Теперь переведем моль в граммы:

Масса кислорода: Общее количество молей кислорода × Молярная масса кислорода = 66 688.4 моль × 32 г/моль = 2 134 196.8 г = 2 134.2 кг

Таким образом, при сгорании 620 тонн газовой смеси будет использовано примерно 2 134.2 кг кислорода.

Теперь рассчитаем площадь древостоя бука, необходимую для производства такого количества кислорода за 5 лет.

Сначала найдем массу древесины, содержащей нужное количество кислорода:

Масса древесины: Масса кислорода / (Процент содержания кислорода в древесине / 100) = 2 134.2 кг / (42.3 / 100) = 5 044.4 кг = 5.044 тонн

Затем найдем объем древесины:

Объем древесины: Масса древесины / Плотность = 5.044 тонн / 680 кг/м³ = 7.429 м³

Теперь рассчитаем площадь древостоя бука:

Площадь древостоя бука: Объем древесины / Годовой прирост дерева = 7.429 м³ / 6.4 м³/га = 1.16 га

Таким образом, для производства такого количества кислорода за 5 лет потребуется примерно 1.16 гектара древостоя бука.