Сколько объема воздуха потребуется для полного сгорания 1000 м³ природного газа, состоящего из 98% метана

Звездопад_В_Космосе

63

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать состав воздуха и соотношение между объемом газов и их коэффициентом испарения. Имейте в виду, что данная задача связана с химией.

Для начала, вспомним, что состав воздуха обычно состоит из 78% азота, 21% кислорода и 1% других газов, включая аргон, углекислый газ и гелий.

Теперь посмотрим на состав природного газа. В условии сказано, что он состоит из 98% метана и 2% негорючих примесей. Поскольку метан является горючим газом, то негорючие примеси в данном случае не имеют значения для нашего решения.

Объем газа, который будет сгорать, составляет 1000 м³. Теперь вычислим количество метана, которое будет сгорать в этом объеме.

Для этого умножим 1000 м³ на 98% (коэффициент содержания метана в природном газе):
\[ V_{\text{метана}} = 1000 \times 0.98 = 980 \, \text{м³} \]

Теперь у нас есть объем метана, который сгорит. Для полного сгорания метана требуется кислород из воздуха. Поэтому нам понадобится вычислить, сколько объема кислорода требуется для полного сгорания этого объема метана.

Известно, что в составе воздуха содержится 21% кислорода. Это означает, что в 100 м³ воздуха содержится 21 м³ кислорода.

Теперь нам нужно вычислить, какой объем воздуха содержит необходимое количество кислорода для сгорания 980 м³ метана.

Так как нам нужно знать объем воздуха, когда кислорода в нём содержится 21 м³ на 100 м³ воздуха, мы можем составить пропорцию:
\[ \frac{980 \, \text{м³ метана}}{21 \, \text{м³ кислорода}}=\frac{X \, \text{м³ воздуха}}{100 \, \text{м³ воздуха}} \]

Чтобы решить эту пропорцию и найти X (объем воздуха), мы можем умножить и поделить числа по правилу трех:
\[ (980 \times 100) \, \text{м³ воздуха} = (21 \times X) \, \text{м³ кислорода} \]

Поделив обе стороны на 21, получим:
\[ X = \frac{(980 \times 100)}{21} \, \text{м³ воздуха} \]

Вычисляя это, получим:
\[ X \approx 4666.67 \, \text{м³ воздуха} \]

Таким образом, для полного сгорания 1000 м³ природного газа, состоящего из 98% метана и 2% негорючих примесей, потребуется около 4666.67 м³ воздуха.

Н.у. в данном контексте означает "нормальные условия", что предполагает стандартное давление и температуру.