Какой объем нужен для сжигания 40л смеси метана с этаном, относительная плотность которой по водороду составляет 13,25?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно сначала вычислить массу смеси метана и этана, а затем по формуле идеального газа вычислить объем.

Найдем массу смеси метана (CH4) и этана (C2H6).
Молярная масса метана (CH4) = 12 (углерод) + 41 (водород) = 16 г/моль
Молярная масса этана (C2H6) = 212 (углерод) + 6*1 (водород) = 30 г/моль

Относительная плотность смеси по водороду = 13,25
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
Отношение мольных масс метана и этана: 16/2 + 30/2 = 16 + 15 = 31
Отношение массы смеси к массе водорода = 13,25
Масса смеси метана и этана = 13,25 * 2 = 26,5 г/моль

Теперь для нахождения объема используем формулу идеального газа: PV = nRT
Где
P - давление
V - объем
n - количество вещества (моль)
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 латм/(мольК))
T - температура (предположим, что комнатная температура 25°C = 298K)

n = масса / молярная масса
n = 26,5 г / 31 г/моль ≈ 0,86 моль

P V = nRT
V = nRT / P
V = 0,86 моль 0,0821 латм/(мольК) * 298К / 1 атм = 21,9 л

Таким образом, для сжигания 40 литров смеси метана с этаном потребуется объем газа равный 21,9 литра.