Дано:
Объем газовой смеси = 200 дм³
Объемная доля кислорода в воздухе = 21%
Найти:
Объем воздуха, расходующийся при нормальных условиях на сжигание газовой смеси
Решение:
1. Так как газовая смесь состоит из равных объемов пропана и бутана, то объем каждого из них в газовой смеси равен 100 дм³.
2. Найдем массовую долю кислорода в газовой смеси:
Массовая доля кислорода = (Объемная доля кислорода в воздухе) * (Масса кислорода / Масса воздуха)
Массовая доля кислорода = 0,21 * (32 / (2*16 + 14.01*2)) ≈ 0,209
3. Рассчитаем количество кислорода в газовой смеси:
n(O2) = (Масса кислорода в газовой смеси) / (Молярная масса кислорода) = 0,209 * 200 / 32 ≈ 1,31 моль
4. Так как при сжигании кислорода расходуется вдвое больше, чем углеводородного газа, то для полного сжигания пропана или бутана требуется 5 молекул кислорода на одну молекулу углеводородного газа.
5. Объем кислорода, необходимый для сжигания 200 дм³ газовой смеси, равен:
V(O2) = 5 * 100 * 200 / 22.4 ≈ 4464 дм³
Ответ:
Объем воздуха, который расходуется при нормальных условиях на сжигание 200 дм³ газовой смеси, составляющейся из равных объемов пропана и бутана, равен примерно 4464 дм³.