Question

Ребята, помогите с задачей пожалуйста))))))) Даю 60 баллов за решение) Природный газ одного из месторождений содержит метан, объёмная доля его 92%, этан 3%, пропан 1,6%, бутан 0,4%, азот(N) 2%, оксид углерода(|\/), пары воды и другие валентные газы 1%. Какой объём воздуха потребуется для сжигания газа объёмом 5м^3. Объёмная доля (О)кислорода в воздухе составляет 21%

Answer 1

При сжигании прородного газа с кислородом прореагируют только:CH4(метан),C2H6(этан),C3H8(пропан) и C4H10(бутан).
Формулы горения:
CH4+2O2=CO2+2H2O
2C2H6+7O2=4CO2+6H2O
C3H8+5O2=3CO2+4H2O
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O.
1.Сперва определим объемы газов,которые прореагируют с кислородом:
1)V(CH4)=V(природного газа)*w(CH4)=5000(1 м^3=1000 л)*92%=4600 л
2)V(C2H6)=V(природного газа)*w(C2H6)=5000*3%=150 л
3)V(C3H8)=V(природного газа)*w(C3H8)=5000*1,6%=80 л
4)V(C4H10)=V(природного газа)*w(С4Н10)=5000*0,4%=20 л
2.По закону Авогадро(1 моль любого газа занимает объем 22,4 л) на 1 л метана для реакции нужно 2 л кислорода(на 1 моль нужно 2 моль),значит:
1)Для сжигания 4600 л CH4 требуется 4600*2=9200 л O2.
2)Для сжигания 150 л C2H6 требуется 150*7/2=525 л O2
3)Для сжигания 80 л C3H8 требутся 80*5=400 л О2
4)Для сжигания 20 л C4H10 требуется 20*13/2=130 л O2.
Значит общий объем кислорода,требующийся для сжигания 5000 л природного газа 9200+525+400+130=10255 л
3.V(воздуха)=V(O2)/w(O2)=10255/21%=48833,333 л
Ответ:48833,333 л.

Answer 2

Calculation of Air Volume Required for Combustion

To calculate the volume of air required for the combustion of the given gas, we need to determine the volume of oxygen (O2) needed for complete combustion.

First, let's calculate the volume of each component in the given gas:

- Methane (CH4): 92% volume fraction - Ethane (C2H6): 3% volume fraction - Propane (C3H8): 1.6% volume fraction - Butane (C4H10): 0.4% volume fraction - Nitrogen (N2): 2% volume fraction - Carbon dioxide (CO2): unspecified volume fraction - Water vapor and other inert gases: 1% volume fraction

Since the volume fractions of carbon dioxide and water vapor are unspecified, we will assume that they are negligible for simplicity.

Now, let's calculate the volume of oxygen required for the combustion of each component:

- Methane (CH4): For complete combustion, 1 mole of methane requires 2 moles of oxygen. Therefore, the volume of oxygen required for methane can be calculated using the following equation:

Volume of oxygen for methane = (Volume of methane) * (2/100)

- Ethane (C2H6): For complete combustion, 1 mole of ethane requires 3.5 moles of oxygen. Therefore, the volume of oxygen required for ethane can be calculated using the following equation:

Volume of oxygen for ethane = (Volume of ethane) * (3.5/100)

- Propane (C3H8): For complete combustion, 1 mole of propane requires 5 moles of oxygen. Therefore, the volume of oxygen required for propane can be calculated using the following equation:

Volume of oxygen for propane = (Volume of propane) * (5/100)

- Butane (C4H10): For complete combustion, 1 mole of butane requires 6.5 moles of oxygen. Therefore, the volume of oxygen required for butane can be calculated using the following equation:

Volume of oxygen for butane = (Volume of butane) * (6.5/100)

- Nitrogen (N2): Nitrogen does not participate in the combustion process and does not require any oxygen.

Now, let's calculate the total volume of oxygen required for the given gas:

Total volume of oxygen = Volume of oxygen for methane + Volume of oxygen for ethane + Volume of oxygen for propane + Volume of oxygen for butane

Finally, let's calculate the volume of air required for the combustion of the given gas:

Volume of air = Total volume of oxygen / (Volume fraction of oxygen in air)

Given that the volume fraction of oxygen in air is 21%, we can substitute this value into the equation to find the volume of air required.

Let's perform the calculations now.