Question

Какой объем воздуха необходим по расчету для полного сгорания 1 м³ метана до углекислого газа и воды.

Answer 1

V=n*Vm, запишем уравнение реакции СH4+2O2=CO2+2H2O
можем найти хим. кл-во CH4;  n(CH4)=V/Vm=10 дм3/22,4 дм3/моль=0,4 моль,то
можем найти хим. кл-во O2; x / 2 моль= 0.4 моль/ 1 моль;
x=0.8=n(O2); V=n*Vm; V(O2)=0.8 моль*22,4 дм3/ моль=17,92дм3
Ответ: 17,92дм3

Answer 2

Для полного сгорания 1 м³ метана до углекислого газа и воды необходимо знать химическую реакцию сгорания метана и объемный коэффициент воздуха. Химическая реакция сгорания метана имеет вид:

$$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$$

Из этой реакции видно, что для сгорания 1 моля метана требуется 2 моля кислорода. При нормальных условиях (0 °С и 760 мм рт. ст.) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Следовательно, для сгорания 1 м³ метана требуется 2 * 1000 / 22,4 = 89,29 м³ кислорода.

Объемный коэффициент воздуха — это отношение объема воздуха, необходимого для полного сгорания топлива, к объему топлива. Для метана он равен 9,52. Это означает, что для сгорания 1 м³ метана требуется 9,52 м³ воздуха. Однако, в воздухе содержится только 21% кислорода, поэтому для обеспечения полного сгорания необходимо увеличить количество воздуха в 1 / 0,21 = 4,76 раза. Таким образом, объем воздуха, необходимый по расчету для полного сгорания 1 м³ метана до углекислого газа и воды, равен 9,52 * 4,76 = 45,31 м³.