Моим исходным опытом стало сжигание газовой смеси‚ состоящей из 95% метана‚ 4% этана и 1% пропана. Я был заинтересован в вычислении объема кислорода‚ необходимого для полного сжигания 200 литров такой смеси при нормальных условиях (н.у.).Для начала‚ мне понадобились химические формулы всех компонентов газовой смеси. Метан обозначается CH4‚ этан ‒ C2H6‚ а пропан ⎼ C3H8. Теперь я могу написать уравнения реакций сжигания каждого из компонентов.1) Сжигание метана⁚
CH4 2O2 -> CO2 2H2O
2) Сжигание этана⁚
C2H6 7/2O2 -> 2CO2 3H2O
3) Сжигание пропана⁚
C3H8 5O2 -> 3CO2 4H2O
Теперь‚ чтобы вычислить объем кислорода‚ нужно знать стехиометрические коэффициенты перед каждым компонентом смеси. Для метана коэффициент равен 1‚ для этана ‒ 7/2‚ а для пропана ⎼ 5.Для первого компонента⁚
200 л * (1/100) * (1/22.4) 0.0893 моль метана
Для второго компонента⁚
200 л * (4/100) * (1/22.4) * (2/1) 0.892 моль этана
Для третьего компонента⁚
200 л * (1/100) * (1/22.4) * (3/1) 0.133 моль пропана
Теперь‚ чтобы вычислить объем кислорода‚ я использовал соотношение коэффициентов стехиометрических уравнений⁚
Объем кислорода (коэффициент перед компонентом * число молей компонента * 22;4 л/моль) / 3
Объем кислорода для метана (1 * 0.0893 * 22.4) / 3 0.662 л
Объем кислорода для этана (7/2 * 0.892 * 22.4) / 3 21.091 л
Объем кислорода для пропана (5 * 0.133 * 22.4) / 3 2.235 л
Общий объем кислорода 0.662 л 21.091 л 2.235 л 23.988 л
Таким образом‚ для полного сжигания 200 литров газовой смеси‚ состоящей из 95% метана‚ 4% этана и 1% пропана‚ потребуется около 23.988 литров кислорода при нормальных условиях. Это представляет собой примерный расчет‚ основанный на стехиометрии реакции сжигания. Учтите‚ что это только теоретическое значение‚ в реальности могут быть другие факторы‚ влияющие на расход кислорода.