Question

У бензині масова частка вуглеводнів складу С8Н18 становить 82%, а С7Н16-18%. Спалили 10кг бензину. Який об'єм кисню (н.у.) витратили для спалювання бензину?

Answer 1

горение октана: 2C8H18 + 25O2 = 16CO2 + 18H2O

горение гептана: C7H16 + 11O2 = 7CO2 + 8H2O

m(C8H18) = m(смеси) *w 10000 г*0,82= 8200 г

n(C8H18) = m/M = 8200 г/114 г/моль = 71,9 моль

n1(O2) = 25/2n(C8H18) = 71,9*25/2 = 899 моль

m(C716 = 10000 г - 8200 = 1800 г

n(C7H16) = 1800 г/100 г/моль = 18 моль

n2(O2) = 11n(C7H16) = 198 моль

n(O2) сумма = 899 + 198 = 1097 моль = 1,097 кмоль

V(O2) = n*Vm = 1,097 кмоль*22,4 куб. м/кмоль = 24,6 куб. м

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі, спочатку знайдемо масові об'ємні відношення компонентів вуглеводневого складу С8Н18 та С7Н16.

Для вуглецю (С): Склад С8Н18: 8 атомів С Склад С7Н16: 7 атомів С

Масові частки: Маса С8Н18 = 82% Маса С7Н16 = 18%

Об'ємні частки обчислюються за допомогою масових часток, знаючи масові відношення молекул та їх густина (взагалі беруться густина газоподібних речовин при н.у.): Для С8Н18: Масове відношення = (82% С) / (12 г/моль * 8 атомів) ≈ 0,853 Об'ємне відношення С8Н18 = 0,853 * (22,4 л/моль) ≈ 19,09 л/моль

Для С7Н16: Масове відношення = (18% С) / (12 г/моль * 7 атомів) ≈ 0,357 Об'ємне відношення С7Н16 = 0,357 * (22,4 л/моль) ≈ 7,99 л/моль

Тепер розрахуємо, скільки молекул кисню (O2) затрачається на спалювання 1 молі вуглеводневого пального (тут апроксимуємо, що повне спалювання відбувається до CO2 та Н2О):

1 молі С8Н18 + 12,5 молі O2 → 8 молі CO2 + 9 молі Н2О 1 молі С7Н16 + 11 молі O2 → 7 молі CO2 + 8 молі Н2О

Тепер знаходимо масову кількість кисню, що затрачається на спалювання 10 кг бензину:

Маса O2 для С8Н18: 12,5 молі * 32 г/моль ≈ 400 г Маса O2 для С7Н16: 11 молі * 32 г/моль ≈ 352 г

Тепер переведемо масу кисню у масу до молей:

Маса O2 для С8Н18 (в моль): 400 г / 32 г/моль ≈ 12,5 молей Маса O2 для С7Н16 (в моль): 352 г / 32 г/моль ≈ 11 молей

Таким чином, для спалювання 10 кг бензину з композицією С8Н18 та С7Н16, затратили приблизно 12,5 молів кисню (припускаючи повне спалювання). Оскільки 1 моль будь-якого газу при нормальних умовах (н.у.) займає приблизно 22,4 літра, то:

Об'єм O2 для спалювання 10 кг бензину ≈ 12,5 молей * 22,4 л/моль ≈ 280 літрів кисню (н.у.).