Вопрос:

Выходящий из домны колошниковый газ имеет следующий состав в объёмных долях: CO - 32%, CO2 - 14%, N2 - 54 %. Сколько м³ воздуха потребуется для сжигания 1 м³ этого газа? Ответ округлите до сотых.

Ответ:

Краткое пояснение:

Для решения этой задачи необходимо составить уравнение реакции горения для каждого горючего компонента газа и рассчитать необходимый объём кислорода. Затем, зная состав воздуха, рассчитать общий объём воздуха.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Определим горючие компоненты.
    Горючими компонентами в колошниковом газе являются CO.
  2. Шаг 2: Составим уравнение реакции горения CO.
    \( 2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2 \)
  3. Шаг 3: Рассчитаем объём кислорода, необходимый для сгорания CO.
    Из уравнения реакции следует, что на 2 объёма CO требуется 1 объём O₂.
    Следовательно, для 0.32 м³ CO потребуется:
    \( V_{O_2} = 0.32 \text{ м}^3 \cdot \frac{1}{2} = 0.16 \text{ м}^3 \)
  4. Шаг 4: Учтем кислород, содержащийся в CO₂ и N₂.
    CO₂ и N₂ не являются горючими компонентами и не участвуют в реакции горения. Кислород, содержащийся в CO₂, уже находится в окисленной форме и не требует дополнительного кислорода для своего образования. Азот (N₂) также не участвует в реакции горения.
  5. Шаг 5: Рассчитаем общий объём кислорода, необходимого для полного сгорания 1 м³ газа.
    В данном случае, единственным горючим компонентом является CO, поэтому общий объём необходимого кислорода равен объёму кислорода для сгорания CO:
    \( V_{O_2 \text{ (всего)}} = 0.16 \text{ м}^3 \)
  6. Шаг 6: Рассчитаем объём воздуха, необходимого для сжигания.
    Воздух содержит примерно 21% кислорода (или 1/5 часть).
    \( V_{\text{воздуха}} = \frac{V_{O_2 \text{ (всего)}}}{0.21} \)
    \( V_{\text{воздуха}} = \frac{0.16 \text{ м}^3}{0.21} \approx 0.7619 \text{ м}^3 \)
  7. Шаг 7: Округлим результат до сотых.
    \( 0.76 \text{ м}^3 \)

Ответ: 0.76 м³