Обчисліть об’єм повітря, який витрачається на спалювання газуватої пропан-бутанової суміші об’ємом 1,4 м³ , що містить 60 % пропану за об’ємом. Вважайте, що об’ємна частка кисню в повітрі становить 20 %.
Ответы
Щоб обчислити об'єм повітря, який витрачається на спалювання газуватої пропан-бутанової суміші, необхідно визначити кількість кисню, необхідну для повного спалювання пропану і бутану, та обчислити об'єм повітря, необхідний для забезпечення цієї кількості кисню.
Склад газуватої суміші за масою:
60% пропану за об'ємом - 0,6 * 1,4 м³ = 0,84 м³ пропану
40% бутану за об'ємом - 0,4 * 1,4 м³ = 0,56 м³ бутану
Для повного спалювання 1 моль пропану та бутану необхідно 5 молей кисню, тому для повного спалювання газуватої суміші необхідно 5 молей кисню на 1 моль пропану та 1 моль бутану.
Кількість молей пропану в 0,84 м³ пропану:
n = V / Vm = 0,84 м³ / 0,0248 м³/моль = 33,87 моль
Кількість молей бутану в 0,56 м³ бутану:
n = V / Vm = 0,56 м³ / 0,0682 м³/моль = 8,21 моль
Тому, загальна кількість молей кисню, необхідна для повного спалювання газуватої суміші:
5 моль * (33,87 моль пропану + 8,21 моль бутану) = 209,4 моль кисню
Об'єм повітря, необхідний для забезпечення кількості кисню, можна обчислити, знаючи, що повітря містить 20% кисню за об'ємом та 80% інших газів:
209,4 моль кисню * (1 моль / 0,2) = 1047 моль повітря
Об'єм повітря V = n * Vm = 1047 моль * 0,0248 м³/моль = 25,99 м³
Отже, для спалювання газуватої пропан-бутанової суміші об’ємом 1,4 м³ необхідно 25,99 м³ повітря.