Question

Вычислите обьем воздуха, необходимый для сгорания 1 м3 метана

Answer 1

Объяснение:

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О

С 1 м3 метана прореагирует 2 м3 кислорода. Поскольку объемная доля кислорода в воздухе составляет около 21%, V(воздуха) = 2×100%/21% = 9,52 м3

Answer 2

Для вычисления объема воздуха, необходимого для сгорания 1 м³ метана, можно воспользоваться химическим уравнением реакции сгорания метана.

Уравнение реакции сгорания метана выглядит следующим образом:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что для полного сгорания 1 моль метана требуется 2 моля кислорода. Теперь можно использовать это соотношение для вычисления объема воздуха, необходимого для сгорания 1 м³ метана.

1. Начнем с расчета количества молей метана в 1 м³. Для этого нужно знать его плотность при стандартных условиях. При стандартных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Плотность метана при стандартных условиях около 0.716 г/л, что означает, что 1 м³ метана содержит около 0.716 кг метана. Молярная масса метана CH4 составляет примерно 16 г/моль, следовательно, 1 м³ метана содержит примерно 0.716 / 16 = 0.04475 моль метана.

2. Теперь, зная количество молей метана, можно вычислить количество молей кислорода, необходимое для его сгорания. По уравнению реакции, для 1 моль метана требуется 2 моля кислорода. Таким образом, для 0.04475 моль метана потребуется 0.04475 * 2 = 0.0895 моль кислорода.

3. Используя идеальный газовый закон, можно выразить количество молей кислорода через объем воздуха. По идеальному газовому закону PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л*атм/моль*К), T - температура в Кельвинах. При стандартных условиях температура составляет 273 К.

4. Рассчитаем объем воздуха, необходимый для сгорания 1 м³ метана. Для этого используем формулу V = nRT/P, где n = 0.0895 моль, R = 0.0821 л*атм/моль*К, T = 273 K, P = давление воздуха (стандартное атмосферное давление составляет примерно 1 атм).

V = 0.0895 * 0.0821 * 273 / 1 = 2.09 л

Таким образом, для сгорания 1 м³ метана потребуется примерно 2.09 литра воздуха.