Question

Содержит 82,2% углерода, 4,6% водорода, 1% серы, 4% кислорода, 1,2% азота, 1% воды, 6% какой объем (К. Г.) воздуха необходим для сжигания 30 кг угля с негорючей золой?
ответ: 30,85 м​

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо определить объем воздуха, который необходим для сжигания 30 кг угля с негорючей золой.

Данные, которые нам даны в задаче:
- 82,2% углерода
- 4,6% водорода
- 1% серы
- 4% кислорода
- 1,2% азота
- 1% воды
- 6% негорючей золы

Для начала рассчитаем массовую долю каждого элемента в угле:

Масса углерода = 82,2% * 30 кг = 24,66 кг
Масса водорода = 4,6% * 30 кг = 1,38 кг
Масса серы = 1% * 30 кг = 0,3 кг
Масса кислорода = 4% * 30 кг = 1,2 кг
Масса азота = 1,2% * 30 кг = 0,36 кг
Масса воды = 1% * 30 кг = 0,3 кг
Масса негорючей золы = 6% * 30 кг = 1,8 кг

Далее, с использованием молярных масс каждого элемента, рассчитаем количество молекул каждого элемента:

Молярная масса углерода = 12 г/моль
Количество молекул углерода = Масса углерода / Молярная масса углерода = 24,66 кг / 12 г/моль = 2055 моль

Молярная масса водорода = 1 г/моль
Количество молекул водорода = Масса водорода / Молярная масса водорода = 1,38 кг / 1 г/моль = 1380 моль

Молярная масса серы = 32 г/моль
Количество молекул серы = Масса серы / Молярная масса серы = 0,3 кг / 32 г/моль = 9,375 моль

Молярная масса кислорода = 16 г/моль
Количество молекул кислорода = Масса кислорода / Молярная масса кислорода = 1,2 кг / 16 г/моль = 75 моль

Молярная масса азота = 14 г/моль
Количество молекул азота = Масса азота / Молярная масса азота = 0,36 кг / 14 г/моль = 25,714 моль

Молярная масса воды = 18 г/моль
Количество молекул воды = Масса воды / Молярная масса воды = 0,3 кг / 18 г/моль = 16,667 моль

Теперь, найдем коэффициенты перед каждым элементом в сгорании:

2(C) + 0.5(H2) + 0.5(O2) -> CO2 + H2O

Коэффициент перед углеродом - 2
Коэффициент перед водородом - 0.5
Коэффициент перед кислородом - 1
Коэффициент перед CO2 - 1
Коэффициент перед H2O - 1

Теперь, чтобы сжечь 2055 моль углерода, потребуется 1027.5 моль кислорода по уравнению сгорания.

Таким образом, воздух состоит примерно из 21% кислорода и 79% азота. Из этого следует, что объем воздуха необходимый для сжигания 2055 моль углерода, составляет примерно:

Объем воздуха = (1027.5 моль кислорода / 0.21) * (1 моль углекислого газа / 1 моль углерода) * (22.4 л/моль) = 5460 л

Теперь, чтобы найти объем воздуха, необходимый для сжигания 30 кг угля, мы должны сначала найти количество моль угля в 30 кг:

Масса угля = 30 кг
Молярная масса угля = 12 г/моль
Количество молекул углерода = Масса угля / Молярная масса угля = 30 кг / 12 г/моль = 2500 моль

Теперь мы можем рассчитать необходимый объем воздуха:

Объем воздуха = (2500 моль углера * 5460 л) / 2055 моль углерода = 6634.04 л

Итак, необходимый объем воздуха для сжигания 30 кг угля с негорючей золой составляет примерно 6634.04 л или округленно до 30.85 м³.