Объемные доли компонентов в природном газе некоторого месторождения составляют: метана - 93%, этана - 2%, пропана - 1,5%, бутана - 1,2 %, азота -1,8%, углекислого газа - 0,5%. Вычислите массовые доли этих компонентов природного газа и плотность по воздуху природного газа

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления массовых долей компонентов природного газа необходимо знать молярные массы каждого компонента:

Метан (CH4): 12 (C) + 1*4 (H) = 16 г/мольЭтан (C2H6): 212 (C) + 61 (H) = 30 г/мольПропан (C3H8): 312 (C) + 81 (H) = 44 г/мольБутан (C4H10): 412 (C) + 101 (H) = 58 г/мольАзот (N2): 2*14 (N) = 28 г/мольУглекислый газ (CO2): 12 (C) + 2*16 (O) = 44 г/моль

Теперь посчитаем массовые доли компонентов
Массовые доли:

Метан: 93%Этан: 2%Пропан: 1,5%Бутан: 1,2%Азот: 1,8%Углекислый газ: 0,5%

Массовые доли метана
0,9316 = 14,88
Массовые доли этана
0,0230 = 0,6
Массовые доли пропана
0,01544 = 0,66
Массовые доли бутана
0,01258 = 0,696
Массовые доли азота
0,01828 = 0,504
Массовые доли углекислого газа
0,00544 = 0,22 г

Теперь найдем суммарную массу компонентов
14,88 + 0,6 + 0,66 + 0,696 + 0,504 + 0,22 = 16,662 г

Теперь найдем массовые доли каждого компонента
Массовая доля метана: 14,88 / 16,662 ≈ 0,89
Массовая доля этана: 0,6 / 16,662 ≈ 0,03
Массовая доля пропана: 0,66 / 16,662 ≈ 0,0
Массовая доля бутана: 0,696 / 16,662 ≈ 0,04
Массовая доля азота: 0,504 / 16,662 ≈ 0,0
Массовая доля углекислого газа: 0,22 / 16,662 ≈ 0,013

Таким образом,массовые доли компонентов в природном газе будут примерно следующими
Метан: 89,2
Этан: 3,6
Пропан: 4
Бутан: 4,2
Азот: 3
Углекислый газ: 1,3%

Для расчета плотности природного газа по воздуху можно воспользоваться уравнением состояния газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. Так как состав природного газа известен, можно вычислить его плотность по формуле:

ρ = (mass_1 + mass_2 + ... + mass_n) / V

где ρ - плотность газа, mass_1, ... , mass_n - массы каждого компонента, V - объем.

Подставив полученные значения массовых долей и молярные массы, можно посчитать плотность.