Обмн частки газв у природному газ становлять: метан - 90%, етан

Дано: V(CH4;C2H6;CO2;N2)=200 м3= 200103 л; (СН4)=0,9 або 90%;
(С2Н6)=0,05 або 5%; (СО2)=0,03 або 3%; (N2)=0,02 або 2%.
Знайти: V(повтря)-?
Розвязування:
У кисн будуть горти тльки два гази сумш, тому знайдемо обми метану етану у сумш естественного газу.
Обмна частка речовини () - це вдношення обму речовини до nbsp;обму сумш: nbsp;(речовини)=V(речовини)/V(сумш), звдси V(речовини)=(речовини)V(сумш).
V(CH4) =(СН4)V(CH4;C2H6;CO2;N2)= 0,9200м3=180 м3 = 180 103 л.
V(C2H6)=(С2Н6)V(CH4;C2H6;CO2;N2)= 0,05200м3=10 м3 = 10 103 л..
Обм кисню, який потрбен для спалювання цих обмв метану етану можна знайти трьома методами (Примтка. Найкраще розвязувати другим або третм способами, як будете вивчати через деклька урокв).
спосб.
Запишемо рвняння реакц горння метану етану.
180103 л nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;х л
СН4 nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;+ nbsp;nbsp;nbsp;2О2 nbsp;nbsp; СО2 + 2Н2О nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;
22,4 л nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;44,8 л
10 103 л nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;у л
2С2Н6 nbsp;nbsp;nbsp;+ nbsp;nbsp;7О2 nbsp;nbsp; 4СО2 + 6Н2О nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;
44,8л nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;156,8л
Над формулами речовин записумо дан, що за умовою задач.
Мольн спввдношення речовин показують коефцнти рвняння. За н.у. 1 моль газу займа обм 22,4 л, тому 2 моль газу - 44,8 л, а 7 моль - 156,8 л.
Записумо пд формулами речовин у рвняннях nbsp;реакц.
Складамо дв пропорц та розвязумо х.
Пропорця для обчислення обму кисню, який потрбно взяти для спалювання метану обмом 180103 л.
180103 л / 22,4 = х л / 44,8 л, звдси х=180103 л 44,8 л/ 22,4л =360103 л.
Пропорця для обчислення обму кисню, який потрбно взяти для спалювання етану обмом 10103 л.
10 103 л / 44,8 л = у л / 156,8 л, звдси у=10103 л 156,8 л/ 44,8л =35 103 л.
Отримали, що при згорянн сумш природного газу витратиться кисню:
V(О2)= х + у = 360 103 л + 35 103 л = 395 103 л.
Перераховумо обм кисню на обм повтря (кисню в повтр 21%).
Отже, 395103 л О2 nbsp;- 21%
nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;х л повтря nbsp;nbsp;- 100%
х = (395 103 л 100%) : 21% = 1881103 л.
Вдповдь: V(повтря)=1881103 л
спосб.
Запишемо рвняння реакц горння метану етану.
СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2О nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;
2С2Н6 + 7О2 4СО2 + 6Н2О nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;
За рвнянням реакц пд час згоряння метану обмом 180103 кисню витрачаться у 2 рази бльше (V1(О2):V(CH4)=2:1),
тому V1(О2)=V(CH4)2=180103 л 2=360103 л.
За рвнянням реакц пд час згоряння етану обмом 10103 кисню витрачаться у 3,5 рази бльше nbsp;(V2(О2):V(C2H6)=7:2=3,5:1), тому V2(О2)=V(C2H6)3,5=10 103 л 3,5 =35 103 л.
Отримали, що при згорянн сумш природного газу витратиться кисню:
V(О2)=V1(О2)+V2(О2)=360 103 л + 35 103 л = 395 103 л.
Перераховумо обм кисню на обм повтря (кисню в повтр 21%).
Отже, 395103 л О2 nbsp;- 21%
nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;х л повтря nbsp;nbsp;- 100%
х = (395 103 л 100%) : 21% = 1881103 л.
Вдповдь: V(повтря)=1881103 л
спосб.
Запишемо рвняння реакц горння метану етану.
180103 л nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;х л
СН4 nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;+ nbsp;nbsp;nbsp;2О2 nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; СО2 + 2Н2О nbsp;nbsp;nbsp;
1 обм nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;2 обми nbsp;nbsp;
10 103 л nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;у л
2С2Н6 nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;+ nbsp;nbsp;7О2 nbsp;nbsp;nbsp;nbsp; 4СО2 + 6Н2О nbsp;
2 обми nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;7 обмв nbsp;
Для складання пропорцй скористамося законом обмних вдношень газв (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА: обми газв, що вступають у реакцю, вдносяться один до одного та до газоподбних продуктв реакц як невелик цл числа).
Пропорця для обчислення обму кисню, який витратиться на згоряння метану обмом 180 103 л.
180103 л / 1 = х л / 2, nbsp;nbsp;х = 180103 л2/1=360103 л.
Пропорця для обчислення обму кисню, який витратиться на згоряння етану обмом 10 103 л..
10103 л / 2 = у л / 7, nbsp;nbsp;nbsp;у = 10103 л 7/2=35103 л. nbsp;
Отримали, що при згорянн сумш естественного газу витратиться кисню:
V(О2)= х + у = 360103 л + 35103 л = 395103 л.
Перераховумо обм кисню на обм повтря (кисню в повтр 21%).
Отже, 395103 л О2 nbsp;- 21%
nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;х л повтря nbsp;nbsp;- 100%
х = (395 103 л 100%) : 21% = 1881103 л.
Вдповдь: V(повтря)=1881103 л