Question

Природний газ одного з родовищ містить такі обемні частки газ: 82% метану, 7% стему, по 5% пропан и азоту, карбон(ІV) оксид. Який об'єм повітря (н. у.) необхідний для спалювання 200 м³ цього галу? Об'ємна частка кисню в повітрі становить 0,21.

Answer 1

Спочатку необхідно знайти склад газу після його згоряння. Для цього склад газу можна визначити з відношенням об'ємів газів, які беруть участь у реакції згоряння.

Реакція згоряння метану (CH4) в кисні (O2):

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

За умови, що стехіометричні коефіцієнти в рівнянні реакції виконуються, для спалювання 1 м³ метану необхідно 2 м³ кисню.

Отже, для спалювання 200 м³ метану необхідно 2 * 200 м³ = 400 м³ кисню.

Об'ємний вміст кисню в повітрі становить 0,21, тому 1 м³ повітря містить 0,21 м³ кисню.

Для отримання 400 м³ кисню необхідно 400 м³ / 0,21 = 1905,26 м³ повітря (округлюємо до 1905 м³).

Отже, для спалювання 200 м³ природного газу потрібно 1905 м³ повітря.

Answer 2

Сначала найдем объемные доли кислорода и азота в природном газе:

Объемный процент кислорода = 0,21 × 100% = 21%
Объемный процент азота = 100% - (82% + 7% + 5% + 5%) = 1%

Теперь можно вычислить объем метана, этилена, пропана, азота и карбон(IV) оксида в 200 м³ природного газа:

Объем метана = 0,82 × 200 м³ = 164 м³
Объем этана = 0,07 × 200 м³ = 14 м³
Объем пропана = 0,05 × 200 м³ = 10 м³
Объем азота = 0,01 × 200 м³ = 2 м³
Объем карбон(IV) оксида = 0,05 × 200 м³ = 10 м³

Для полного сжигания каждого кубического метра метана необходимо 2 кубических метра кислорода. Таким образом, для полного сжигания 164 м³ метана необходимо 328 м³ кислорода. Аналогично, для полного сжигания каждого кубического метра пропана необходимо 5 кубических метров кислорода.

Объем кислорода, необходимый для полного сжигания пропана:
Объем пропана × 5 = 10 м³ × 5 = 50 м³

Общий объем кислорода, необходимый для полного сжигания всех компонентов природного газа:
328 м³ (метан) + 14 м³ (этилен) + 50 м³ (пропан) + 2 м³ (азот) = 394 м³

Таким образом, для полного сжигания 200 м³ природного газа необходимо 394 м³ воздуха (н. у.).