Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 20.6.2018 (16:40)

  Reakcja wytwarza dwutlenek węgla CO2 i ma postać: C + O2 ---> CO2
  czyli 1 mol węgla reaguje z 1 mod DWUATOMOWEGO tlenu.
  
  W warunkach zadania węgiel ulega całkowitemu spaleniu do CO2.
  W mieszaninie jest teraz:
  
  nO2 = 2 mole tlenu, który nie wszedł w reakcję
  nCO2 = 1 mol dwutlenku węgla
  nN2 = ?? oli azotu. Tą wielkość obliczymy:
  
  W powietrzu tlen i azot są pod tym samym ciśnieniem p, w tej samej temperaturze T,
  więc mamy:
  
  p VN2 = nN2 R T ; [ to z równania stanu gazu ]
  p VO2 = nO2 R T ; dzielimy stonami
  
  nN2 / nO2 = VN2 / VO2
  czyli stosunek ilości moli N2 / O2 jest równy stosunkowi objętości, czyli
  nN2 = nO2 * VN2 / VO2)
  Na początku były 3 mole tlenu, więc:
  nN2 = 3 * (79% / 21%) = 11,2857 mola
  
  Całkowita ilość moli gazów w mieszaninie
  n = 2 + 1 + 11,2857 = 14,2857 mola
  
  Z równania p V = n R T liczymy objętość V.
  p = 10 atm = 10^6 Pa
  [ przyjmuję techniczną atmosferę, równą 100000 Pa, NIE ciśnienie 1013 hPa ]
  T = 500 + 273 = 773 K ; [ zamieniamy stopnie Celsjusza na Kelvina ]
  R = 8,31 J / (K * mol) - stała gazowa z tablic.
  
  V = n R T / p = 14,2857 * 8,31 * 773 / 10^6 = 0,0917661 = około 0,0918 m^3
  
  Wymiar wyniku:
  [ V ] = [ mol * J / (K * mol) * K ] / (N / m^2) =
  = (J / N) / (1 / m^2) = N * m) * (m^2 /N) = m^3. Zgadza się.
  ---------------------------------------------------------------------------------
  
  W zadaniu jest polecenie, aby obliczyć gęstość mieszaniny w kg/m^3.
  Policzymy masę m mnożąc ilości moli przez masy molowe.
  Masa molowa CO2 = 12,01 + 2 * 16 = 44,01 g/mol
  Masa molowa O2 = 2 * 16 = 32 g/mol
  Masa molowa N2 = 2 * 14,01 = 28,02 g/mol
  
  Masa m mieszaniny:
  m = 1 * 44,01 + 2 * 32 + 11,2857 * 28,02 = 424.235 g = 0,424235 kg
  
  Gęstość d = m / V = 0,424235 / 0,0917661 = około 4,623 kg / m^3
  ==================================
  
  W razie pytań albo jak się pomyliłem pisz proszę na pwiv.
  Jeśli wynik jest nieco różny to spróbuj podstawić
  1 atm = 1,013 * 10^6 Pa, to może być powód różnicy.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie