Какое количество воздуха понадобится для полного сгорания 30 кг угля с массовой долей углерода 82,2 процента, водорода 4,6

Объяснение:
Для рассчета количества воздуха, необходимого для полного сгорания угля, мы должны учитывать массовую долю каждого элемента, присутствующего в угле.

Сначала определим количество углерода в 30 кг угля:
Количество углерода = 30 кг * 82,2% = 24,66 кг

Далее определим количество водорода в 30 кг угля:
Количество водорода = 30 кг * 4,6% = 1,38 кг

Затем определим количество серы в 30 кг угля:
Количество серы = 30 кг * 1% = 0,3 кг

После этого определим количество кислорода в 30 кг угля:
Количество кислорода = 30 кг * 4% = 1,2 кг

Далее определим количество азота в 30 кг угля:
Количество азота = 30 кг * 1,2% = 0,36 кг

Затем определим количество воды в 30 кг угля:
Количество воды = 30 кг * 1% = 0,3 кг

И, наконец, определим количество негорючей золы в 30 кг угля:
Количество негорючей золы = 30 кг * 6% = 1,8 кг

Для полного сгорания угля требуется наличие кислорода из воздуха, который взаимодействует с углеродом и водородом. Молекула углерода соединяется с молекулой кислорода, образуя углекислый газ (CO2), а молекула водорода соединяется с молекулой кислорода, образуя воду (H2O).

Массовое соотношение углерода к кислороду в угле равно 24,66 кг / 12,01 кг/моль для углерода и 1,2 кг / 16,00 кг/моль для кислорода. Таким образом, нам понадобится 2 моль кислорода для каждого моль углерода.

Массовое соотношение водорода к кислороду в угле равно 1,38 кг / 1,01 кг/моль для водорода и 1,2 кг / 16,00 кг/моль для кислорода. Таким образом, нам понадобится 2 моль кислорода для каждого моль водорода.

Таким образом, чтобы рассчитать количество кислорода, необходимого для сгорания угля, мы умножаем количество углерода и водорода на 2.

Количество кислорода = (24,66 кг + 1,38 кг) * 2 = 51,08 кг

Общее количество воздуха будет состоять из кислорода и азота, поскольку они являются основными компонентами воздуха.

Массовое соотношение кислорода к азоту в воздухе составляет примерно 23:77. Таким образом, мы можем рассчитать количество азота:
Количество азота = (51,08 кг * 77%) / 23% = 169,47 кг

Таким образом, общее количество воздуха, необходимое для полного сгорания 30 кг угля с данными массовыми долями, составляет приблизительно 51,08 кг кислорода и 169,47 кг азота.

Совет:
Чтобы лучше понять рассчет количества воздуха для сгорания угля, полезно изучить химические реакции, происходящие при сгорании угля, а также массовые и мольные соотношения элементов в угле и воздухе. Изучение соотношений между массой и молярной массой также может быть полезным для решения подобных задач.

Упражнение:
Сколько воздуха понадобится для полного сгорания 40 кг угля с массовой долей углерода 80%, водорода 5%, серы 1%, кислорода 3% и азота 1%?