Сколько килограммов воздуха необходимо для сжигания 30 килограммов угля с 6% негорючей золы? Ответ: 30,85

Ветерок

3

Чтобы решить эту задачу, нам нужно учитывать несколько факторов. Давайте начнем с расчета количества воздуха, необходимого для сжигания 1 килограмма угля, затем мы можем умножить это на 30, чтобы получить общее количество воздуха для сжигания 30 килограммов угля.

По сведениям, содержание негорючей золы в угле составляет 6%. Это означает, что 6% угля не сгорит, а образует золу. Таким образом, остается только 94% угля, который будет гореть.

Теперь нам нужно узнать, сколько воздуха необходимо для сжигания 1 килограмма угля с содержанием золы в 6%. Давайте предположим, что воздух содержит 21% кислорода, которому требуется для горения, и 79% азота, который не участвует в процессе горения. Воздух состоит из кислорода и азота.

Уголь при горении (окислении) соединяется с кислородом из воздуха, образуя углекислый газ (СО2) и воду (H2O). Поскольку в одной молекуле СО2 содержится одна молекула угля, а уголь имеет молекулярную массу примерно 12 г/моль, для сжигания одной молекулы угля требуется около 32 граммов кислорода.

Учитывая, что содержание кислорода в воздухе составляет 21%, мы можем рассчитать количество кислорода, которое необходимо для сгорания 1 килограмма угля:

\[\text{Количество кислорода для сгорания 1 кг угля} = \text{21%} \times \text{Масса угля}\]

Аналогично мы можем рассчитать общий объем воздуха, необходимый для сжигания 1 килограмма угля:

\[\text{Объем воздуха для сгорания 1 кг угля} = \dfrac{\text{Количество кислорода для сгорания 1 кг угля}}{\text{Объем кислорода в воздухе}}\]

Теперь мы можем использовать эту информацию для расчета количества воздуха для сжигания 30 килограммов угля:

\[\text{Общий объем воздуха для 30 кг угля} = \text{Объем воздуха для сгорания 1 кг угля} \times \text{Масса угля}\]

Подставляем значения:

\[\text{Количество кислорода для сгорания 1 кг угля} = \text{0,21} \times \text{1 кг} = \text{0,21 кг}\]
\[\text{Объем воздуха для сгорания 1 кг угля} = \dfrac{\text{0,21 кг}}{\text{0,21} \times \text{0,21} + \text{0,79} \times \text{0,79}} = \text{1,0658 кг}\]

\[\text{Общий объем воздуха для 30 кг угля} = \text{1,0658 кг} \times \text{30 кг} \approx \text{32,50 кг}\]

Таким образом, для сжигания 30 килограммов угля с 6% негорючей золы, необходимо около 32,50 килограмма воздуха. Ответ: 32,50 кг.