Скільки повітря (O2) потрібно для повного згоряння 40 літрів суміші, в якій об’ємна частка метану становить 10%
Скільки повітря (O2) потрібно для повного згоряння 40 літрів суміші, в якій об’ємна частка метану становить 10%, а решта – це пропан?
Зимний_Вечер 69
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать знания об объемных процентах и молярных соотношениях в химии.1. Сначала посчитаем объем метана и пропана в смеси.
Объем метана: 40 литров × 10% = 4 литра
Объем пропана: 40 литров - 4 литра = 36 литров
2. Затем посчитаем количество вещества (моли) метана и пропана с использованием уравнений Гей-Люссака:
Метан (CH4):
1 моль метана = 22,4 литра
4 литра метана = 4 литра / 22,4 литра/моль = 0,1786 моль метана
Пропан (C3H8):
1 моль пропана = 22,4 литра
36 литров пропана = 36 литров / 22,4 литра/моль = 1,607 моль пропана
3. Поскольку задача требует найти объем кислорода (O2), необходимого для полного сгорания смеси метана и пропана, нам нужно знать соотношение объемов кислорода к объемам метана и пропана в реакции сгорания.
Метану требуется 2 объема кислорода для полного сгорания:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Пропану требуется 5 объемов кислорода для полного сгорания:
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
4. Теперь мы можем посчитать объем кислорода, необходимый для полного сгорания смеси:
Объем кислорода для метана = 0,1786 моль метана × 2 объема кислорода/моль метана = 0,3572 молей кислорода
Объем кислорода для пропана = 1,607 моль пропана × 5 объемов кислорода/моль пропана = 8,035 молей кислорода
Общий объем кислорода = объем кислорода для метана + объем кислорода для пропана = 0,3572 молей кислорода + 8,035 молей кислорода = 8,3922 моль кислорода.
5. Теперь используем уравнение идеального газа, чтобы перевести количество вещества (моли) кислорода в объем:
1 моль газа = 22,4 литра
8,3922 моль кислорода = 8,3922 моль × 22,4 литра/моль = 187,892 литра кислорода.
Таким образом, для полного сгорания 40 литров смеси, содержащей 10% метана и оставшийся объем состоящий из пропана, требуется 187,892 литра кислорода.