Объём воздуха для сжигания 480 кг метана
Вычислите объём воздуха (н. у.), который потребуется для сжигания 480 кг метана CH4, если объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%.
Дано
`m(CH_4) = 480 text{ кг}`
`φ(O_2) = 21%`
Найти
`V(воздуха) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции горения метана:
`CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O`
Найдём количество вещества метана:
`n(CH_4) = (m(CH_4))/(M(CH_4)) = 480/16 = 30 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 2 раза больше количества метана:
`n(O_2) = 2*n(CH_4) = 2*30 = 60 text{ кмоль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 60*22.4 = 1344 text{ м}^3`
Рассчитаем объём воздуха, содержащий найденный объём кислорода:
`V(воздуха) = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*1344)/21 = 6400 text{ м}^3`
Ответ
`V(воздуха) = 6400 text{ м}^3`