При нагревании каменного угля без доступа воздуха образуется кокс. Какой объем воздуха потребуется для сжигания 1000 кг кокса, содержащего 5% примесей.
Для оценки объема воздуха, необходимого для полного сжигания кокса, нужно рассчитать, сколько кислорода требуется на сгорание углерода и других элементов, содержащихся в коксе.
Сначала найдем массу чистого углерода в коксе: Масса чистого углерода = Масса кокса Доля чистого углерода = 1000 кг (1 - 0.05) = 950 кг
С учетом того, что 1 моль углерода требует 1 моль кислорода для полного сгорания, можно рассчитать количество кислорода, необходимого для сгорания всего углерода в коксе: Масса кислорода = Масса чистого углерода = 950 кг
Теперь определим количество молей кислорода, необходимое для данного количества углерода: Масса молекулы кислорода = 32 г/моль Количество молей кислорода = Масса кислорода / Масса молекулы кислорода = 950000 г / 32 г/моль = 29687.5 моль
И, наконец, найдем объем кислорода при нормальных условиях (0°C, 1 атм) для данного количества молей: V = n Vm = 29687.5 моль 22.4 л/моль = 664000 л
Таким образом, для сжигания 1000 кг кокса, содержащего 5% примесей, потребуется примерно 664000 л воздуха.
Для оценки объема воздуха, необходимого для полного сжигания кокса, нужно рассчитать, сколько кислорода требуется на сгорание углерода и других элементов, содержащихся в коксе.
Сначала найдем массу чистого углерода в коксе:
Масса чистого углерода = Масса кокса Доля чистого углерода = 1000 кг (1 - 0.05) = 950 кг
С учетом того, что 1 моль углерода требует 1 моль кислорода для полного сгорания, можно рассчитать количество кислорода, необходимого для сгорания всего углерода в коксе:
Масса кислорода = Масса чистого углерода = 950 кг
Теперь определим количество молей кислорода, необходимое для данного количества углерода:
Масса молекулы кислорода = 32 г/моль
Количество молей кислорода = Масса кислорода / Масса молекулы кислорода = 950000 г / 32 г/моль = 29687.5 моль
И, наконец, найдем объем кислорода при нормальных условиях (0°C, 1 атм) для данного количества молей:
V = n Vm = 29687.5 моль 22.4 л/моль = 664000 л
Таким образом, для сжигания 1000 кг кокса, содержащего 5% примесей, потребуется примерно 664000 л воздуха.