Question

Какой объем воздуха необходим для сжигания 1 м^3 природного газа, содержащего 90 % СН4 , 6 % С2Н6 , 2 % С3Н8 , 1 % N2 и 1 % СО (по объему)?

Answer 1

Ответ:1.472 M^3 O2

Объяснение:

CH4+O2=CO2+2H2O

X1=22.4 ×0.9 \16=1.26

2C2H6 +7O2 =4CO2 +6H2O

X2 =156.8×0.06/60=0.157

C3H8+5O2=3CO2+4H2O

X3=0.02×112/44=0.051

N2+O2 =?

2CO+O2 =2CO2

X4=0.01×22.4/56=0.004

X1 +X2+X3+X4=1.472

Answer 2

Для расчета объема воздуха, необходимого для сжигания 1 м^3 природного газа, мы должны учитывать стехиометрический состав газа и реакцию сгорания.

Сначала определим, какой объем кислорода (O2) потребуется для сжигания каждого из компонентов природного газа:

1. Метан (CH4):

   • Структурная формула CH4
   • Сбалансированная реакция сгорания: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
   • Из уравнения видно, что для сгорания 1 моль метана требуется 2 молекулы кислорода.
   • Молярная масса метана (CH4) = 16 г/моль
   • Таким образом, для сгорания 1 моль метана потребуется 2 моль кислорода, или 32 г кислорода.

2. Этан (C2H6):

   • Структурная формула C2H6
   • Сбалансированная реакция сгорания: 2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O
   • Из уравнения видно, что для сгорания 2 молей этана требуется 7 молекул кислорода.
   • Молярная масса этана (C2H6) = 30 г/моль
   • Таким образом, для сгорания 1 моль этана потребуется (7/2) моль кислорода, или 105 г кислорода.

3. Пропан (C3H8):

   • Структурная формула C3H8
   • Сбалансированная реакция сгорания: C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
   • Из уравнения видно, что для сгорания 1 моль пропана требуется 5 молекул кислорода.
   • Молярная масса пропана (C3H8) = 44 г/моль
   • Таким образом, для сгорания 1 моль пропана потребуется (5/3) моль кислорода, или приближенно 73,33 г кислорода.

Теперь у нас есть данные о количестве кислорода, необходимого для сгорания каждого из компонентов природного газа. Мы знаем, что природный газ содержит 90% метана (CH4), 6% этана (C2H6) и 2% пропана (C3H8) по объему. Таким образом, мы можем вычислить средний объем кислорода, необходимый для сгорания 1 м^3 природного газа:

Средний объем кислорода = (Объем кислорода для метана * Доля метана) + (Объем кислорода для этана * Доля этана) + (Объем кислорода для пропана * Доля пропана)

Средний объем кислорода = (32 г * 0,90) + (105 г * 0,06) + (73,33 г * 0,02)

Теперь мы можем перевести этот средний объем кислорода из граммов в моли, используя молярную массу кислорода (O2), которая равна 32 г/моль:

Средний объем кислорода в молях = (Средний объем кислорода в граммах) / (Молярная масса кислорода)

Средний объем кислорода в молях = (32 г * 0,90 + 105 г * 0,06 + 73,33 г * 0,02) / 32 г/моль

Средний объем кислорода в молях ≈ 2,31 моль

Теперь мы знаем, что для сжигания 1 м^3 природного газа, содержащего указанные компоненты, требуется примерно 2,31 моль кислорода.