Какой объем воздуха потребуется для сжигания угля массой 10 кг. Объемная доля кислорода в воздухе 21%. Уголь содержит углерод (массовая доля 96%) серу 0.8% и негорючие смеси. Объем воздуха рассчитайте при температуре 30 градусов по цельсью и давлении 202,6 кпа.

Дано:

m (угля) = 10 кг = 10000 г

φ (O ₂ ) = 21%

ω (C) = 96%

ω (S) = 0,8%

T = 30°C = 303K

P = 202,6 кПа

Найти:

V (воздуха) - ?

1) C + O ₂ = > CO ₂ ;

S + O ₂ = > SO ₂ ;

2) m (C) = ω (C) * m (угля) / 100% = 96% * 10000 / 100% = 9600 г;

3) n (C) = m (C) / M (C) = 9600 / 12 = 800 моль;

4) n1 (O ₂ ) = n (C) = 800 моль;

5) m (S) = ω (S) * m (угля) / 100% = 0,8% * 10000 / 100% = 80 г;

6) n (S) = m (S) / M (S) = 80 / 32 = 2,5 моль;

7) n2 (O ₂ ) = n (S) = 2,5 моль;

8) n общ. (O ₂ ) = n1 (O ₂ ) + n2 (O ₂ ) = 800 + 2,5 = 802,5 моль;

9) Vн общ. (O ₂ ) = n общ. (O ₂ ) * Vm = 802,5 * 22,4 = 17976 л;

10) Vн (воздуха) = Vн (O ₂ ) * 100% / φ (O ₂ ) = 17976 * 100% / 21% = 85600 л;

11) V1 = Pн * Vн * T1 / (Tн * P1) = 101,3 * 85600 * 303 / (273 * 202,6) = 47503,3 л = 47,5 м ³ .

Ответ: Объем воздуха составляет 47,5 м ³ .