Определите объем воздуха ( с объемной долей кислорода 21% ), необходимого для полного сгорания 4,5 л смеси метана и этана, плотность которой по воздуху 0,6.
Для начала определим массовые доли метана и этана в смеси.
Пусть метан составляет x массовых долей, тогда этан составляет 1 - x массовых долей.
Масса метана: m1 = 16x г Масса этана: m2 = 30(1 - x) г
Составим уравнение по количеству вещества: n(метан) = m1 / M1, n(этан) = m2 / M2, n(воздух) = V * 0.6 / 22.4.
Так как коэффициенты перед метаном и этаном в уравнении реакции сгорания равны 1 и 2, значение объема воздуха можно получить исходя из стехиометрии реакции сгорания 4,5 л смеси:
Для начала определим массовые доли метана и этана в смеси.
Пусть метан составляет x массовых долей, тогда этан составляет 1 - x массовых долей.
Масса метана: m1 = 16x г
Масса этана: m2 = 30(1 - x) г
Составим уравнение по количеству вещества:
n(метан) = m1 / M1,
n(этан) = m2 / M2,
n(воздух) = V * 0.6 / 22.4.
Так как коэффициенты перед метаном и этаном в уравнении реакции сгорания равны 1 и 2, значение объема воздуха можно получить исходя из стехиометрии реакции сгорания 4,5 л смеси:
(2CH_4(g)\ +\ 7O_2(g)\ →\ 2CO_2(g)\ +\ 4H_2O(g))
(C_2H_6(g)\ +\ 7O_2(g)\ →\ 2CO_2(g)\ +\ 3H_2O(g))
m1 = 16x г, m2 = 30(1 - x) г
Объем воздуха, необходимого для полного сгорания 4,5 л смеси, равен:
V 0.6 / 22.4 = 4,5 / 22.4,
V = 4,5 / 22.4 22,4 / 0,6 = 4,5 / 0,6 = 7,5 л.
Итак, для полного сгорания 4,5 л смеси метана и этана необходимо 7,5 л воздуха.