Question

Якщо об'єм повітря (н.у.)необхідний для спалювання 20 л метану?

Answer 1

Дано

V(CH4) = 20 л = 20 дм3

v = 0.21

Решение

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

V(O2) = 2V(CH4) = 2 * 20 = 40 дм3

V(воздуха) = V(O2) / v = 40 / 0.21 = 190.48 дм3

Ответ: 190.48 дм3

Answer 2

Для розрахунку об'єму повітря (н.у.), необхідного для повного спалювання 20 літрів метану, нам знадобиться знати хімічну реакцію спалювання метану та мольний об'єм газів за нормальних умов (н.у.).

Хімічна реакція спалювання метану (CH₄) з киснем (O₂) в повітрі виглядає наступним чином:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Ця реакція показує, що для одного молекули метану необхідно 2 молекули кисню для повного спалювання. Молекулярна маса метану (CH₄) дорівнює приблизно 16 г/моль.

Тепер ми можемо перейти до розрахунку:

1. Знаходимо масу 20 л метану: Маса метану = об'єм × щільність Маса метану = 20 л × (щільність метану за н.у.) ≈ 20 л × 0.716 g/l ≈ 14.32 г

2. Знаходимо кількість молей метану: Кількість молей = маса / молекулярна маса Кількість молей = 14.32 г / 16 г/моль ≈ 0.895 моль

3. Знаходимо кількість молей кисню, необхідних для повного спалювання метану: Оскільки з рівняння реакції видно, що потрібно 2 молекули кисню на 1 молекулу метану, то кількість молей кисню буде: Кількість молей кисню = 0.895 моль × 2 = 1.79 моль

4. Знаходимо об'єм кисню (н.у.), необхідний для повного спалювання метану: Об'єм кисню = кількість молей × мольний об'єм (н.у.) Об'єм кисню = 1.79 моль × 22.4 л/моль ≈ 40.096 л

Отже, для повного спалювання 20 літрів метану необхідний приблизно 40.096 літрів кисню (за нормальних умов, н.у.). Зверніть увагу, що реальні умови можуть відрізнятися від нормальних, тому для точних розрахунків потрібно враховувати температуру та тиск.