Сколько воздуха (в объеме), требуется для сгорания 500 л (н.у.) природного газа, состоящего из 90% метана, 5% этана, 2% оксида углерода ( vi ) и 3% азота, при условии, что объемная концентрация кислорода в воздухе одинаковая?
Ящик_2788
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо определить объем воздуха, необходимый для сгорания 500 л приведенного газа. Перед тем, как начать, давайте рассмотрим реакцию сгорания каждого компонента газа.
Реакция сгорания метана (CH4):
\[ CH4 + 2O2 \rightarrow CO2 + 2H2O \]
Реакция сгорания этана (C2H6):
\[ C2H6 + \frac{7}{2}O2 \rightarrow 2CO2 + 3H2O \]
Реакция сгорания оксида углерода (CO):
\[ 2CO + O2 \rightarrow 2CO2 \]
Реакция сгорания азота (N2):
\[ N2 + O2 \rightarrow 2NO2 \]
Теперь давайте посмотрим, какие объемы кислорода и каждого газа будут необходимы для сгорания указанного количества приведенного газа.
Для начала, найдем объем каждого компонента газа в заданной смеси:
Объем метана (CH4):
\[ V_{CH4} = 0.9 \times 500 = 450 \, л \]
Объем этана (C2H6):
\[ V_{C2H6} = 0.05 \times 500 = 25 \, л \]
Объем оксида углерода (CO):
\[ V_{CO} = 0.02 \times 500 = 10 \, л \]
Объем азота (N2):
\[ V_{N2} = 0.03 \times 500 = 15 \, л \]
Теперь посмотрим, какие объемы кислорода будут необходимы для сгорания каждого компонента газа. Учтем, что масса кислорода, требуемая для сгорания любого вещества, будет соответствовать его коэффициенту в реакции сгорания.
Для метана (CH4):
\[ V_{O2_{CH4}} = 2 \times V_{CH4} = 2 \times 450 = 900 \, л \]
Для этана (C2H6):
\[ V_{O2_{C2H6}} = \frac{7}{2} \times V_{C2H6} = \frac{7}{2} \times 25 = 87.5 \, л \]
Для оксида углерода (CO):
\[ V_{O2_{CO}} = V_{CO} = 10 \, л \]
Для азота (N2):
\[ V_{O2_{N2}} = V_{N2} = 15 \, л \]
Теперь зная объемы кислорода для каждого газа, мы можем найти общий объем кислорода, необходимого для сгорания приведенного газа:
\[ V_{O2_{total}} = V_{O2_{CH4}} + V_{O2_{C2H6}} + V_{O2_{CO}} + V_{O2_{N2}} = 900 + 87.5 + 10 + 15 = 1012.5 \, л \]
Таким образом, для сгорания 500 л приведенного газа потребуется около 1012.5 л воздуха.
Реакция сгорания метана (CH4):
\[ CH4 + 2O2 \rightarrow CO2 + 2H2O \]
Реакция сгорания этана (C2H6):
\[ C2H6 + \frac{7}{2}O2 \rightarrow 2CO2 + 3H2O \]
Реакция сгорания оксида углерода (CO):
\[ 2CO + O2 \rightarrow 2CO2 \]
Реакция сгорания азота (N2):
\[ N2 + O2 \rightarrow 2NO2 \]
Теперь давайте посмотрим, какие объемы кислорода и каждого газа будут необходимы для сгорания указанного количества приведенного газа.
Для начала, найдем объем каждого компонента газа в заданной смеси:
Объем метана (CH4):
\[ V_{CH4} = 0.9 \times 500 = 450 \, л \]
Объем этана (C2H6):
\[ V_{C2H6} = 0.05 \times 500 = 25 \, л \]
Объем оксида углерода (CO):
\[ V_{CO} = 0.02 \times 500 = 10 \, л \]
Объем азота (N2):
\[ V_{N2} = 0.03 \times 500 = 15 \, л \]
Теперь посмотрим, какие объемы кислорода будут необходимы для сгорания каждого компонента газа. Учтем, что масса кислорода, требуемая для сгорания любого вещества, будет соответствовать его коэффициенту в реакции сгорания.
Для метана (CH4):
\[ V_{O2_{CH4}} = 2 \times V_{CH4} = 2 \times 450 = 900 \, л \]
Для этана (C2H6):
\[ V_{O2_{C2H6}} = \frac{7}{2} \times V_{C2H6} = \frac{7}{2} \times 25 = 87.5 \, л \]
Для оксида углерода (CO):
\[ V_{O2_{CO}} = V_{CO} = 10 \, л \]
Для азота (N2):
\[ V_{O2_{N2}} = V_{N2} = 15 \, л \]
Теперь зная объемы кислорода для каждого газа, мы можем найти общий объем кислорода, необходимого для сгорания приведенного газа:
\[ V_{O2_{total}} = V_{O2_{CH4}} + V_{O2_{C2H6}} + V_{O2_{CO}} + V_{O2_{N2}} = 900 + 87.5 + 10 + 15 = 1012.5 \, л \]
Таким образом, для сгорания 500 л приведенного газа потребуется около 1012.5 л воздуха.
Знаешь ответ?