Какой объём (н. у.) воздуха потребуется для полного сжигания угля массой 7,55 кг, содержащего 95,1 % (по массе) углерода и негорючие примеси, если объёмная доля кислорода в воздухе равна 21,2 %?
от

1 Ответ

дано:
- масса угля = 7,55 кг = 7550 г,
- содержание углерода в угле = 95,1%,
- объёмная доля кислорода в воздухе = 21,2%.

найти: объём (н. у.) воздуха, необходимый для полного сжигания угля.

решение:
1. Рассчитаем массу углерода в угле.
   Масса углерода = 7550 г * 0,951 = 7176,05 г.

2. Напишем уравнение реакции сжигания углерода:
   C + O2 → CO2

3. Определим количество молей углерода.
   Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль.
   Количество молей углерода = масса углерода / молярная масса углерода
   Количество молей углерода = 7176,05 г / 12 г/моль = 598,004 моль.

4. По уравнению реакции видно, что на 1 моль углерода требуется 1 моль кислорода. Следовательно, количество молей кислорода также будет равно 598,004 моль.

5. Рассчитаем объём кислорода (н. у.).
   Используем закон Бойля-Мариотта: 1 моль газа занимает объём 22,4 л при стандартных условиях.
   Объём кислорода = количество молей * 22,4 л/моль
   Объём кислорода = 598,004 моль * 22,4 л/моль = 13349,3 л.

6. Теперь определим объём воздуха, учитывая, что в воздухе 21,2% кислорода.
   Объём воздуха = объём кислорода / (объёмная доля кислорода)
   Объём воздуха = 13349,3 л / 0,212 ≈ 62824,77 л.

ответ: для полного сжигания угля массой 7,55 кг потребуется примерно 62824,77 л воздуха (н. у.).
от