Question

Який обʼєм повітря потрібний для повного спалювання вугілля масою 10 кг, в якому масова частка Карбону - 80%? Допоможіть будь ласка!!! Даю 10 балів

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи нам нужно знать, что для полного сжигания угля необходимо 1 моль угля и 2,5 моль кислорода. При этом массовая доля углерода в угле равна 0,8.

Сначала найдем количество угля в молях:

масса угля = 10 кг

молярная масса угля (C) = 12 г/моль

молярная масса угля (C) = 0.01 / 12 моль

моля угля = 0,833 моль

Затем найдем количество кислорода, необходимого для полного сжигания этой массы угля:

моля кислорода = 2,5 x моля угля

моля кислорода = 2,5 x 0,833 моль

моля кислорода = 2,0825 моль

Наконец, используя закон Авогадро, мы можем найти объем кислорода при стандартных условиях (273 К, 1 атм):

V = n x Vm

где Vm = 24,45 л/моль - молярный объем газа при стандартных условиях

V = 2,0825 моль x 24,45 л/моль

V = 50,86 л

Таким образом, для полного сжигания угля массой 10 кг, необходимо 50,86 л кислорода при стандартных условиях.

Answer 2

Відповідь:

1.)Кількість повітря, що містить необхідну кількість кисню, необхідна для розрахунку кількості повітря, необхідного для повного згоряння вугілля.

Вуглець, що міститься у вугіллі, реагує з киснем повітря, утворюючи вуглекислий газ (CO2). Рівняння реакції для повного згоряння вугілля можна записати наступним чином:

C + O2 -> CO2

2.Для повної реакції потрібна одна молекула карбону і одна молекула кисню. Масова частка карбону у вугіллі становить 80%, тому маса вуглецю в 10 кг вугілля становить:

m(C) = 0.8 * 10 кг = 8 кг

3.Отже, для повного згоряння 8 кг вугілля потрібно 8 кг ÷ 12 г/моль = 0,67 моля вуглецю. Оскільки на 1 моль вуглецю припадає 1 моль кисню, то для повного згоряння вугілля потрібно 0,67 моль O2.

Можна підрахувати, що об'єм кисню в повітрі становить приблизно 21 відсоток від об'єму повітря. Тому об'єм повітря, необхідний для повного згоряння вугілля, можна розрахувати, використовуючи загальний газовий закон:

V = n * R * T / P,

де n - кількість речовини газу (у молях), R - універсальна газова стала, T - температура газу, P - тиск газу.

4.)Приймемо температуру повітря 25 °C (або 298 К), тиск повітря стандартний - 1 атмосфера (або 101325 Па), а універсальну газову сталу за 8.31 Дж/(моль·К).

Отже, об'єм повітря, необхідний для повного спалювання вугілля, буде:

V = 0.67 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * 298 К / 101325 Па * 1000 мл/л = 16.4л.

Відповідь:16,4л.

Answer 3

Для визначення об'єму повітря, необхідного для повного спалювання вугілля, можна скористатися хімічним рівнянням згоряння вугілля та реакцією з киснем.

Реакція згоряння вугілля виглядає наступним чином:

\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \]

Масова частина вугілля в даному випадку становить 80%, тобто маса вуглецю (C) у вугіллі дорівнює 0.8 * 10 кг = 8 кг.

Маса молекули вуглекислого газу (CO₂) складається з маси вуглецю (12 г/моль) та маси кисню (16 г/моль) у співвідношенні 1:2. Таким чином, маса CO₂ дорівнює 12 г/моль (вуглець) + 2 * 16 г/моль (кисень) = 44 г/моль.

Тепер визначимо кількість молей вугілля:

\[ \text{Молі вугілля} = \frac{\text{Маса вугілля}}{\text{Маса молекули вуглецю}} = \frac{8\ \text{кг}}{12\ \text{г/моль}} \approx 0.67\ \text{моль} \]

Так як одна молекула вуглекислого газу утворюється при спалюванні одного молю вугілля, то кількість молей \(CO₂\) також дорівнює 0.67 моль.

Тепер можемо визначити об'єм кисню за умови, що при стандартних умовах один мільйон молекул газу займають об'єм близько 22.4 літра.

\[ \text{Об'єм кисню} = \text{Кількість молей кисню} \times 22.4\ \text{л/моль} = 0.67\ \text{моль} \times 22.4\ \text{л/моль} \approx 14.97\ \text{л} \]

Отже, для повного спалювання 10 кг вугілля потрібен об'єм близько 14.97 літра кисню. Зазначте, що це лише теоретичний розрахунок, і на практиці можуть відбуватися різні втрати через нестабільні умови згоряння та інші фактори.