Определить избыток воздуха в продуктах горения газовой смеси состава: СО – 15 %, С4H10 – 45 % О2 – 30 %, N2 –10 %, если коэффициент избытка воздуха равен 1,9.

Для того чтобы определить избыток воздуха в продуктах горения газовой смеси, мы сначала должны выяснить стехиометрический состав исходной газовой смеси.

1. Начнем с определения общего количества газов в исходной смеси.

Общее количество газов: 15% СО + 45% С4H10 + 30% О2 + 10% N2

2. Зная основные молекулярные формулы газов, мы можем выразить их в молярных долях:

СО: 0,15 моль
С4H10: 0,45 моль
О2: 0,30 моль
N2: 0,10 моль

3. Затем мы определим количество кислорода, необходимое для полного горения перечисленных газов.

Для заключительного уравнения: СО + С4H10 + О2 + N2 + (неизвестное количество O2)

СО и С4H10 будут полностью сгорать до СО2 и Н2О, и для их полного горения требуется кислород в следующих соотношениях:
СО: CO2 - 1 к 1
С4H10: CO2 - 2 к 10, Н2О - 5 к 10

Таким образом, нам потребуется:
0,15 моль СО * 1 моль О2/1 моль СО = 0,15 моль О2
0,45 моль С4H10 * (2 моль О2/10 моль С4H10) = 0,09 моль О2

4. Теперь определим общее количество кислорода, необходимое для полного горения газовой смеси:

0,30 моль предоставленного О2 + 0,15 моль СО + 0,09 моль С4H10 = 0,54 моль О2

5. Коэффициент избытка воздуха - это отношение фактического количества поступившего воздуха к минимально необходимому количеству воздуха для полного горения. В данном случае, он равен 1,9.

Таким образом, минимальное количество кислорода для полного горения (1,9 - 1) * 0,54 моль О2 = 0,51 моль О2 является достаточным.

6. Теперь мы можем определить избыток воздуха:

Избыток воздуха = (фактическое количество воздуха - минимально необходимое количество воздуха) / минимально необходимое количество воздуха.

Избыток воздуха = (0,30 моль О2 + 0,51 моль О2 - 0,54 моль О2) / 0,54 моль О2 = 0,27 моль О2 / 0,54 моль О2 = 0,5

Итак, избыток воздуха в продуктах горения газовой смеси состава СО – 15 %, С4H10 – 45 % О2 – 30 %, N2 –10 %, при коэффициенте избытка воздуха равном 1,9, составляет 0,5.