Question

Какой объем воздуха (н.у.) потребуется для сжигания 20 м^3 природного газа, содержащего 93% метана, 4% этана, 3 азота% ? (с дано)​

Answer 1

Ответ:

1. 20-100%
2.   х-93%

        3  93·20÷100=18,6

       4     CH4+2O2=CO2+2H2O

      5  18.6л÷22,4 л /моль= х÷44,8л/моль

       6 +х=18,6·44,8÷22,4=37,2л (О2)

      7 20-100% X-4% X=0.8Л

2C6H6+7O2⇒4CO2+6H2O

0.8÷44.8л=x÷156.8л x=2.8л(O2)

V(O2)=37.2л+0.8л=38л

38л-21% x л-100% Х=181л(воздух)

азот не поддерживает горение

Answer 2

Дано: объем природного газа = 20 м^3 Состав природного газа:

• Метан (CH4) - 93%
• Этан (C2H6) - 4%
• Азот (N2) - 3%

Мы можем предположить, что при сжигании газа воздух служит окислителем, и реакция сжигания метана и этана будет следующей:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O C2H6 + 7/2O2 -> 2CO2 + 3H2O

Для полного сжигания метана требуется 2 молекулы кислорода (O2), а для полного сжигания этана требуется 7/2 молекулы кислорода. Таким образом, потребление кислорода зависит от количества метана и этана в природном газе.

Для решения этой задачи необходимо знать молярные массы компонентов газа и кислорода, чтобы перевести объемы в молярные количества. Затем мы можем определить количество требуемого кислорода и соответствующего объема воздуха (н.у.).

Молярные массы (приблизительные значения):

• Метан (CH4) = 16 г/моль
• Этан (C2H6) = 30 г/моль
• Азот (N2) = 28 г/моль
• Кислород (O2) = 32 г/моль

Расчеты:

1. Рассчитаем массу метана (CH4) в 20 м^3 природного газа: Масса метана = объем × концентрация метана = 20 м^3 × 93% = 20 м^3 × 0.93 = 18.6 м^3

2. Рассчитаем массу этана (C2H6) в 20 м^3 природного газа: Масса этана = объем × концентрация этана = 20 м^3 × 4% = 20 м^3 × 0.04 = 0.8 м^3

3. Рассчитаем массу азота (N2) в 20 м^3 природного газа: Масса азота = объем × концентрация азота = 20 м^3 × 3% = 20 м^3 × 0.03 = 0.6 м^3

4. Рассчитаем массу кислорода (O2), необходимого для сжигания метана: Масса кислорода для сжигания метана = масса метана × (2 моль O2 / 1 моль CH4) × (32 г/моль O2 / 16 г/моль CH4) = 18.6 м^3 × 2 × (32 г/моль / 16 г/моль) = 74.4 моль

5. Рассчитаем массу кислорода (O2), необходимого для сжигания этана: Масса кислорода для сжигания этана = масса этана × (7/2 моль O2 / 1 моль C2H6) × (32 г/моль O2 / 30 г/моль C2H6) = 0.8 м^3 × 7/2 × (32 г/моль / 30 г/моль) = 8.533 моль

6. Общая масса кислорода (O2), необходимого для сжигания природного газа: Общая масса O2 = масса кислорода для сжигания метана + масса кислорода для сжигания этана = 74.4 моль + 8.533 моль = 82.933 моль

7. Рассчитаем объем воздуха (н.у.), необходимого для сжигания этого количества кислорода: Объем воздуха (н.у.) = Общая масса O2 × (28.8 г/моль O2 / 32 г/моль O2) = 82.933 моль × (28.8 г/моль / 32 г/моль) = 74.133 м^3

Таким образом, для сжигания 20 м^3 природного газа потребуется около 74.133 м^3 воздуха (н.у.).