Question

Вычислите объём кислорода и воздуха (при н.у) который потребуется для сжигания 1 кг угля, массовая доля углерода в котором 90% Пожалуйста помогите

Answer 1

m(C)=1000г*90%=900г
С+О2=СО2
n(C)=900/12=75 моль

n(O2)=n(C)
V(O2)=75*22.4=1680 л
объемная  доля кислорода в воздухе примерно 21%
Значит потребуется: 1680/0,21=8000 л воздуха

 

 

 

 

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться химическим уравнением реакции сжигания угля.

Сначала давайте напишем уравнение реакции сжигания угля:

\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \]

Согласно уравнению, каждый моль углерода (C) соединяется с молекулой кислорода (\(O_2\)) и образует молекулу \(CO_2\).

Массовая доля углерода в угле составляет 90%. Предположим, у нас есть 1 кг угля. Тогда масса углерода в этом угле равна \(0.9 \times 1 \, \text{кг} = 0.9 \, \text{кг}\).

Молярная масса углерода (\(C\)) равна приблизительно 12 г/моль, а молярная масса кислорода (\(O_2\)) приблизительно 32 г/моль. Мы также знаем, что для полного сжигания 1 моль углерода требуется 1 моль кислорода.

Теперь мы можем рассчитать количество молей углерода в 1 кг угля:

\[ \text{Количество молей углерода} = \frac{\text{Масса углерода}}{\text{Молярная масса углерода}} \]

\[ \text{Количество молей углерода} = \frac{0.9 \, \text{кг}}{12 \, \text{г/моль}} \]

Теперь мы знаем, что для каждого моля углерода требуется 1 моль кислорода. Таким образом, количество молей кислорода (\(O_2\)) также будет равно этому значению.

Теперь мы можем рассчитать объем кислорода (\(O_2\)) и воздуха (\(N_2 + O_2\)) при нормальных условиях (н.у), используя уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура.

Для нормальных условий \(T = 273 \, \text{K}\) и \(P = 1 \, \text{атм}\).

Таким образом, мы можем рассчитать объемы кислорода и воздуха:

\[ \text{Объем кислорода} = \frac{n_{\text{кислород}}RT}{P} \]

\[ \text{Объем воздуха} = \frac{n_{\text{воздух}}RT}{P} \]

где \(n_{\text{кислород}}\) - количество молей кислорода, \(n_{\text{воздух}}\) - количество молей воздуха.

Подставим рассчитанные значения и решим уравнения.