Який об'єм повітря необхідний для горіння 40л (н.у) суміші, яка містить 20% етилену і 80% ацетилену

Для визначення об'єму повітря, необхідного для горіння суміші, ми можемо використовувати масові відношення компонентів і співвідношення між об'ємами газів у реакції згорання.

Спочатку визначимо масові співвідношення компонентів у суміші. Якщо суміш містить 20% етилену і 80% ацетилену, то можна припустити, що маса етилену становить 20% від загальної маси суміші, а маса ацетилену - 80%.

Нехай маса суміші буде 40 г (1 л нормальних умов відповідає масі 1 г). Тоді маса етилену буде 0.2 * 40 г = 8 г, а маса ацетилену - 0.8 * 40 г = 32 г.

При згорянні етилену й ацетилену з повітрям утворюються вуглекислий газ (CO2) та вода (H2O). Об'єм кожного газу можна відносити до маси відповідного компонента з використанням їхніх молярних мас і сталих газу. Згідно з реакціями згоряння, для 1 моля етилену формується 3 молі води, а для 1 моля ацетилену - 2 молі води.

Таким чином, для 8 г етилену утвориться 3 * (8 г / молярна маса етилену) молей води, а для 32 г ацетилену - 2 * (32 г / молярна маса ацетилену) молі води.

Додавши об'єми води, утворених від етилену й ацетилену, ми отримаємо загальний об'єм води, який утвориться в результаті згоряння суміші.

Для точного розрахунку потрібно знати молярну масу етилену (C2H4) і ацетилену (C2H2). Молярна маса етилену становить 28.05 г/моль, а молярна маса ацетилен

у - 26.04 г/моль.

Таким чином, об'єм повітря, необхідний для горіння 40 л суміші, буде дорівнювати об'єму води, який утвориться в результаті згоряння етилену й ацетилену.

При виконанні розрахунків зазначеними вище методами, буде отримано необхідний об'єм повітря для горіння суміші.

  x                           xмоль сh4+2o2=сo2+2h2o 1                                  1 0,25y                                       yмоль 2c4h10+13o2=8co2+10h2o 1                                              4 n(co2)=35,2: 44=0,8; m(ch4)=16x; m(c4h10)=58x0,25y=14,5y; составляем систему и решаем: x+y=0,8 16x+14,5y=12,2 x=0,4; y=0,1; m(ch4)=0,4x16=6,4; w(ch4)=6,4: 12,2=0,5246(52,46%)