Какой объем кислорода потребуется для полного сгорания 1 м3 природного газа,состоящего из 85 процентов метана , 5 процентов етана,3 процента пропана,2 процента азота,3 процента углекислого газа,2 процента бутана?
Для полного сгорания 1 м³ природного газа, состоящего из 85% метана, 5% этилена, 3% пропана, 2% азота, 3% углекислого газа и 2% бутана, необходимо знать распределение массы веществ в нем и их состав.
Теперь найдем массу кислорода, требуемую для сгорания каждого из компонентов:
Метан: 2 моль кислорода требуется на 1 моль метана (полное сгорание)Этилен: 3 мольПропан: 5 мольАзот: 2 моль (не участвует в сгорании)Углекислый газ: 2 моль (реакция проходит без кислорода)Бутан: 7 моль
Теперь можем найти общее количество массы кислорода для сгорания 1 м³ природного газа:
Для полного сгорания 1 м³ природного газа, состоящего из 85% метана, 5% этилена, 3% пропана, 2% азота, 3% углекислого газа и 2% бутана, необходимо знать распределение массы веществ в нем и их состав.
Молярная масса составляющих газов:
Метан (CH₄): 16 г/мольЭтилен (C₂H₄): 28 г/мольПропан (C₃H₈): 44 г/мольАзот (N₂): 28 г/мольУглекислый газ (CO₂): 44 г/мольБутан (C₄H₁₀): 58 г/мольНаходим мольные проценты каждого компонента:
Метан: 85% = 0.85 мольЭтилен: 5% = 0.05 мольПропан: 3% = 0.03 мольАзот: 2% = 0.02 мольУглекислый газ: 3% = 0.03 мольБутан: 2% = 0.02 мольТеперь можно найти массу каждого из компонентов в газе:
Метан: 0.85 моль * 16 г/моль = 13.6 г
(по аналогии считаем для остальных компонентов)
Итак, масса всех компонентов в газе:
Метан: 13.6 гЭтилен: 1.4 гПропан: 1.3 гАзот: 0.56 гУглекислый газ: 1.32 гБутан: 1.16 гТеперь найдем массу кислорода, требуемую для сгорания каждого из компонентов:
Метан: 2 моль кислорода требуется на 1 моль метана (полное сгорание)Этилен: 3 мольПропан: 5 мольАзот: 2 моль (не участвует в сгорании)Углекислый газ: 2 моль (реакция проходит без кислорода)Бутан: 7 мольТеперь можем найти общее количество массы кислорода для сгорания 1 м³ природного газа:
(13.6 2 + 1.4 3 + 1.3 5 + 0.56 2 + 1.32 2 + 1.16 7) = 71.66 г
Итак, для полного сгорания 1 м³ природного газа понадобится 71.66 г кислорода.