Объем кислорода для сжигания 1 кг угля при 90% углерода
Вычислите объёмы кислорода и воздуха (н. у.), которые потребуются для сжигания 1 кг угля, массовая доля углерода в котором 90%. Принять содержание кислорода в воздухе равным 20%.
Дано
`m(угля) = 1 text{ кг} = 1000 text{ г}`
`ω(C) = 90%`
`φ(O_2) = 20%`
Найти
`V(O_2) = text{ ?}`
`V(возд.) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции горения углерода:
`C + O_2 = CO_2`
Найдём массу чистого углерода в угле:
`m(C) = (ω(C)*m(угля))/100 = (90*1000)/100 = 900 text{ г}`
Найдём количество вещества углерода:
`n(C) = (m(C))/(M(C)) = 900/12 = 75 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода равно количеству вещества углерода:
`n(O_2) = n(C) = 75 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 75*22.4 = 1680 text{ л}`
Рассчитаем объём воздуха, содержащий найденный объём кислорода:
`V(возд.) = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*1680)/20 = 8400 text{ л}`
Ответ
`V(O_2) = 1680 text{ л}`
`V(возд.) = 8400 text{ л}`