Объём воздуха для сжигания 1 литра метанола
Какой объём воздуха (н. у.) необходим для сжигания 1 л метанола (ρ = 0,80 г/см3)?
Дано
`V(CH_3OH) = 1 text{ л} = 1000 text{ мл}`
`ρ(CH_3OH) = 0.8 text{ г/см}^3`
`φ(O_2) = 21%`
Найти
`V(воздуха) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции горения метанола:
`2CH_3OH + 3O_2 = 2CO_2 + 4H_2O`
Найдём массу метанола:
`m(CH_3OH) = ρ(CH_3OH)*V(CH_3OH) = 0.8*1000 = 800 text{ г}`
Найдём количество вещества метанола:
`n(CH_3OH) = (m(CH_3OH))/(M(CH_3OH)) = 800/32 = 25 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 1.5 раза больше количества метанола:
`n(O_2) = (3*n(CH_3OH))/2 = (3*25)/2 = 37.5 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 37.5*22.4 = 840 text{ л}`
Рассчитаем объём воздуха, содержащий найденный объём кислорода:
`V(воздуха) = (100*V(O_2))/(φ(O_2)) = (100*840)/21 = 4000 text{ л} = 4 text{ м}^3`
Ответ
`V(воздуха) = 4 text{ м}^3`