Определите излишек воздуха в продуктах сгорания газовой смеси со следующим составом: СО - 15%, С4H10 - 45%, О2

Для решения данной задачи мы должны сначала определить необходимое количество воздуха для полного сгорания данной газовой смеси. Затем мы сможем вычислить излишек воздуха.

Давайте начнем с вычисления мольных долей каждого компонента газовой смеси. Мы знаем, что процентное содержание каждого компонента равно их мольному процентному содержанию.

Для этого найдем молекулярные массы каждого газа:
- СО (оксид углерода) - 28 г/моль
- С4H10 (бутан) - 58 г/моль
- О2 (кислород) - 32 г/моль
- N2 (азот) - 28 г/моль

Теперь определим количество каждого газа (в молях) в 100 газовой смеси:
- СО: \(0.15 \times \frac{100}{28} = 0.5357\) моль
- С4H10: \(0.45 \times \frac{100}{58} = 0.7759\) моль
- О2: \(0.30 \times \frac{100}{32} = 0.9375\) моль
- N2: \(0.10 \times \frac{100}{28} = 0.3571\) моль

Теперь найдем наименьшее значение молей среди всех газов. В данном случае это значение составляет 0.3571 моль для N2.

Так как мольное соотношение между О2 и N2 в сгорании должно быть 1:1, то нам понадобится 0.3571 моль О2 для полного сгорания всех 0.3571 моль N2.

Однако у нас есть 0.9375 моль О2 в газовой смеси. То есть, О2 присутствует в избытке.

Чтобы вычислить коэффициент избытка воздуха, нам необходимо сравнить количество О2, которое присутствует в газовой смеси, с минимально необходимым количеством О2.

Минимальное необходимое количество О2 для сгорания 0.3571 моль N2 равно 0.3571 моль О2.

Теперь найдем отношение количества О2 в газовой смеси к минимально необходимому количеству О2:
\(\frac{0.9375}{0.3571} = 2.62\)

Таким образом, коэффициент избытка воздуха равен 2.62. Это означает, что количество кислорода в газовой смеси превышает минимально необходимое количество в 2.62 раза.

Итак, излишек воздуха в продуктах сгорания газовой смеси составляет 2.62 раза.