Какой объём (н.у) воздуха потребуется для полного сгорания угля массой 30 кг если массовая доля углеводорода в нём 82,2% , водорода 4,6% серы 1% кислорода 1,2% воды 1% негорючей 6% , ответ 30,85м сос ​

Для решения этой задачи, нужно использовать химическое уравнение реакции сгорания угля. Так как уголь является сложным соединением, для упрощения расчетов, можно представить уголь в виде углеводорода с молекулярной формулой CH.

Сначала найдем количество вещества (в молях) углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в примерно 30 кг угля.

Массовая доля углерода в угле составляет 82,2%, что означает, что из 30 кг угля масса углерода равна (0,822 * 30 кг = 24,6 кг). Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль, поэтому количество вещества углерода (C) равно (24,6 кг / 12 г/моль = 2,05 моль).

Массовая доля водорода (H) в угле составляет 4,6%, что означает, что из 30 кг угля масса водорода равна (0,046 * 30 кг = 1,38 кг). Молярная масса водорода (H) равна 1 г/моль, поэтому количество вещества водорода (H) равно (1,38 кг / 1 г/моль = 1,38 моль).

Массовая доля кислорода (O) в угле составляет 1,2%, что означает, что из 30 кг угля масса кислорода равна (0,012 * 30 кг = 0,36 кг). Молярная масса кислорода (O) равна 16 г/моль, поэтому количество вещества кислорода (O) равно (0,36 кг / 16 г/моль = 0,0225 моль).

Теперь посмотрим на реакцию сгорания углерода:

C + O2 -> CO2

Из уравнения реакции видно, что 1 моль углерода реагирует с 1 молью кислорода для образования 1 моль диоксида углерода (CO2).

Так как мы имеем 2,05 моль углерода и 0,0225 моль кислорода, то кислорода нам не хватит для полного сгорания углерода. Кислород нам нужен 2,05 моль, а у нас всего 0,0225 моль, поэтому нужно рассчитать, сколько молей кислорода нужно для полного сгорания углерода.

2,05 моль углерода * (1 моль O2 / 1 моль C) = 2,05 моль O2.

Таким образом, чтобы полностью сгореть, углю требуется 2,05 моль кислорода.

Рассчитаем теперь объем воздуха, который содержит нужное количество кислорода.

Доля кислорода в воздухе составляет около 21%, поэтому из общей массы воздуха масса кислорода составит (0,21 * общая масса воздуха).

Так как массовая доля кислорода в угле составляет 1,2%, а для сгорания угля нужно 2,05 моль кислорода, то можно предположить, что требуемая масса воздуха будет равна последней.

Таким образом,

(0,21 * общая масса воздуха) = 0,012 * 30 кг

0,21 * общая масса воздуха = 0,36 кг

общая масса воздуха = 0,36 кг / 0,21

общая масса воздуха = 1,714 кг

Теперь для перевода массы воздуха (в кг) в объем (в нормальных условиях) пользуемся формулой:

V = (m * R * T) / (M * P)

где
V - объем воздуха в м^3
m - масса воздуха в кг (1,714 кг в нашем случае)
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 м^3 * атм / моль * К)
T - температура воздуха в К (принимаем за 298 К)
M - молярная масса воздуха (28,97 г/моль)
P - атмосферное давление (нормальное, 1 атмосфера)

Подставим значения:

V = (1,714 * 0,0821 * 298) / (28,97 * 1)

V = 0,0477 м^3

Таким образом, для полного сгорания угля массой 30 кг потребуется примерно 0,0477 м^3 воздуха (в нормальных условиях).