Question

Определить объем воздуха,необходимого для сгорания 100 л природного газа,содержащего CH4-90%, C2H6-6%, C3H8-2% ,и 2% негорючих примесей.

Answer 1

Найдем исходные объемы компонентов природного газа:

90% это 90л из 100л, значит в исходной смеси находятся:

90л метана

6л этана

2л пропана

2л негорючих примесей

Составим уравнения сгорания горючих компонентов:

 90л             Хл

CH4  +      2O2     =CO2+2H2O

 1моль      2моль

V(O2) = 90л х 2 моль / 1 моль = 180 л

 

  6л                 Хл

2C2H6    +   7O2   =4CO2+6H2O

 2моль         7моль 

V(O2) = 6л х 7 моль / 2 моль = 21 л

 

 2л                Хл

C3H8    +     5O2=3CO2+4H2O

 1моль         5моль

VO2) = 2л х 5 моль / 1 моль = 10 л

Остальные вещества не горят.

 Суммируем объём необходимого кислорода:

180+21+10=211 л чистого кислорода

т.к. объемная доля кислорода в воздухе 21%, составим пропорцию:

211л кислорода   - 21%

х л воздуха           - 100%

х=211*100/21=1004,8 л воздуха необходимо для сгорания 100 л природного газа данного состава. 

Напишите потом мне правильно решила или нет, самой интересно.

Answer 2

2л Хл
C3H8 + 5O2=3CO2+4H2O
 1моль 5моль
VO2) = 2л х 5 моль / 1 моль = 10 л
Остальные вещества не горят.
 Суммируем объём кислорода:
180+21+10=211 л 

Answer 3

Для решения этой задачи необходимо знать состав воздуха, необходимого для полного сгорания каждого из компонентов природного газа.

Для CH4: 1 моль CH4 + 2 моль O2 → CO2 + 2H2O Таким образом, для полного сгорания 1 моль CH4 необходимо 2 моль кислорода.

Для C2H6: 1 моль C2H6 + 3,5 моль O2 → 2CO2 + 3H2O Таким образом, для полного сгорания 1 моль C2H6 необходимо 3,5 моль кислорода.

Для C3H8: 1 моль C3H8 + 5 моль O2 → 3CO2 + 4H2O Таким образом, для полного сгорания 1 моль C3H8 необходимо 5 моль кислорода.

С учетом состава природного газа, можно вычислить количество каждого компонента в 100 л природного газа:

• CH4: 90 л * (1 моль CH4 / 22,4 л) = 4,02 моль CH4
• C2H6: 6 л * (1 моль C2H6 / 22,4 л) = 0,27 моль C2H6
• C3H8: 2 л * (1 моль C3H8 / 22,4 л) = 0,09 моль C3H8
• Негорючие примеси: 2 л

Для полного сгорания этих компонентов необходимо:

• Для CH4: 4,02 моль CH4 * 2 моль O2 / 1 моль CH4 = 8,04 моль O2
• Для C2H6: 0,27 моль C2H6 * 3,5 моль O2 / 1 моль C2H6 = 0,94 моль O2
• Для C3H8: 0,09 моль C3H8 * 5 моль O2 / 1 моль C3H8 = 0,45 моль O2

В общей сложности необходимо 8,04 + 0,94 + 0,45 = 9,43 моль кислорода для полного сгорания 100 л природного газа.

Объем воздуха, необходимый для содержания 9,43 моль кислорода, можно вычислить с учетом того, что воздух состоит на 21% из кислорода:

9,43 моль O2 / 0,21 = 44,9 моль воздуха

Таким образом, необходимо 44,9 л воздуха для полного сгорания 100 л природного газа.