Какой объем воздуха потребуется для сжигания 1 м3 газа, имеющего следующий состав по объему: 50% h2, 35% ch4, 8% co, 2% c2h4 и 5% негорючих примесей? объемное содержание кислорода в воздухе равно 21%

Question

Какой объем воздуха потребуется для сжигания 1 м3 газа, имеющего следующий состав по объему: 50% h2, 35% ch4, 8% co, 2% c2h4 и 5% негорючих примесей? объемное содержание кислорода в воздухе равно 21%

Driver4054 13.03.2026 22:23

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для сжигания $1 м^{3} 1 м cubed$ газа указанного состава потребуется 5,0 м^3 воздуха. ️ Шаг 1: Составление уравнений реакций горения Для каждого горючего компонента смеси запишем химическое уравнение горения, чтобы определить стехиометрические коэффициенты потребления кислорода:

Водород: $2 H_{2} + O_{2} 2 H_{2} O 2 cap H sub 2 plus cap O sub 2 right arrow 2 cap H sub 2 cap O$ (на 1 объем $H_{2} cap H sub 2$ нужно 0,5 объема $O_{2} cap O sub 2$ ) Метан: $C H_{4} + 2 O_{2} C O_{2} + 2 H_{2} O cap C cap H sub 4 plus 2 cap O sub 2 right arrow cap C cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O$ (на 1 объем $C H_{4} cap C cap H sub 4$ нужно 2 объема $O_{2} cap O sub 2$ ) Оксид углерода: $2 C O + O_{2} 2 C O_{2} 2 cap C cap O plus cap O sub 2 right arrow 2 cap C cap O sub 2$ (на 1 объем $C O cap C cap O$ нужно 0,5 объема $O_{2} cap O sub 2$ ) Этилен: $C_{2} H_{4} + 3 O_{2} 2 C O_{2} + 2 H_{2} O cap C sub 2 cap H sub 4 plus 3 cap O sub 2 right arrow 2 cap C cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O$ (на 1 объем $C_{2} H_{4} cap C sub 2 cap H sub 4$ нужно 3 объема $O_{2} cap O sub 2$ )

️ Шаг 2: Расчет суммарного объема кислорода Рассчитаем объем кислорода $V (O_{2}) cap V open paren cap O sub 2 close paren$ , необходимый для окисления каждого компонента в $1 м^{3} 1 м cubed$ смеси (где $V (H_{2}) = 0, 5 м^{3} cap V open paren cap H sub 2 close paren equals 0 comma 5 м cubed$ , $V (C H_{4}) = 0, 35 м^{3} cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren equals 0 comma 35 м cubed$ , $V (C O) = 0, 08 м^{3} cap V open paren cap C cap O close paren equals 0 comma 08 м cubed$ , $V (C_{2} H_{4}) = 0, 02 м^{3} cap V open paren cap C sub 2 cap H sub 4 close paren equals 0 comma 02 м cubed$ ): $V (O_{2}) = 0, 5 \cdot V (H_{2}) + 2 \cdot V (C H_{4}) + 0, 5 \cdot V (C O) + 3 \cdot V (C_{2} H_{4}) cap V open paren cap O sub 2 close paren equals 0 comma 5 center dot cap V open paren cap H sub 2 close paren plus 2 center dot cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren plus 0 comma 5 center dot cap V open paren cap C cap O close paren plus 3 center dot cap V open paren cap C sub 2 cap H sub 4 close paren$ $V (O_{2}) = 0, 5 \cdot 0, 5 + 2 \cdot 0, 35 + 0, 5 \cdot 0, 08 + 3 \cdot 0, 02 = 0, 25 + 0, 7 + 0, 04 + 0, 06 = 1, 05 м^{3} cap V open paren cap O sub 2 close paren equals 0 comma 5 center dot 0 comma 5 plus 2 center dot 0 comma 35 plus 0 comma 5 center dot 0 comma 08 plus 3 center dot 0 comma 02 equals 0 comma 25 plus 0 comma 7 plus 0 comma 04 plus 0 comma 06 equals 1 comma 05 м cubed$ ️ Шаг 3: Определение объема воздуха Зная, что объемное содержание кислорода в воздухе составляет $21 % 21 %$ ( $ϕ = 0, 21 phi equals 0 comma 21$ ), вычислим общий объем воздуха $V_{в о з д} cap V sub в о з д end-sub$ : $V_{в о з д} = \frac{V (O_{2})}{ϕ} = \frac{1, 05}{0, 21} = 5, 0 м^{3} cap V sub в о з д end-sub equals the fraction with numerator cap V open paren cap O sub 2 close paren and denominator phi end-fraction equals the fraction with numerator 1 comma 05 and denominator 0 comma 21 end-fraction equals 5 comma 0 м cubed$ Ответ: Для сжигания заданного объема газовой смеси необходимо 5,0 м^3 воздуха. Укажите, требуется ли вам расчет материального баланса продуктов сгорания (объема углекислого газа и водяных паров) для этой смеси?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов