Каков состав газообразного топлива, если его содержание азота составляет (10+n)%, а метана - (90-n)%? Найдите среднюю

Тема: Состав газообразного топлива

Инструкция:
Для решения этой задачи нам нужно знать состав газообразного топлива. Пусть содержание азота составляет (10+n)%, а метана - (90-n)%, где "n" - некоторое значение, которое мы должны найти.

Для начала, посчитаем массовую долю азота в газообразном топливе. Массовая доля азота равна отношению массы азота к общей массе газообразного топлива.

Массовая доля азота = (масса азота / общая масса газообразного топлива) * 100

Согласно условию задачи, массовая доля азота составляет (10+n)%. Аналогично, массовая доля метана равна (90-n)%.

Составляя уравнение на основе данных задачи:

(10+n) + (90-n) = 100

Решая это уравнение, получаем:

n = 20

Таким образом, содержание азота составляет 30%, а содержание метана - 70%.

Чтобы найти среднюю молекулярную массу этой смеси, мы должны знать молекулярные массы азота и метана. Приблизительно, молекулярная масса азота (N₂) составляет 28 г/моль, а молекулярная масса метана (CH₄) - 16 г/моль.

Средняя молекулярная масса смеси может быть найдена, используя следующую формулу:

Средняя молекулярная масса = (массовая доля азота * молекулярная масса азота) + (массовая доля метана * молекулярная масса метана)

Средняя молекулярная масса = (30/100 * 28) + (70/100 * 16)

Средняя молекулярная масса = 8.4 + 11.2

Средняя молекулярная масса = 19.6 г/моль

Что касается газовой постоянной данной смеси, она может быть найдена, используя универсальную газовую постоянную R = 8.314 Дж/(моль * К) и среднюю молекулярную массу смеси (M):

Газовая постоянная смеси = R / M

Подставляя значения, получаем:

Газовая постоянная смеси = 8.314 / 19.6

Газовая постоянная смеси ≈ 0.424 Дж/(моль * К)

Демонстрация:
Задача: Смесь газообразного топлива содержит 60% азота и 40% метана. Найдите среднюю молекулярную массу и газовую постоянную этой смеси.

Совет:
Для лучшего понимания задачи и решения, рекомендуется ознакомиться с концепцией массовой доли и молекулярной массы веществ.

Ещё задача:
Смесь газообразного топлива содержит 25% азота и 75% метана. Найдите среднюю молекулярную массу и газовую постоянную этой смеси.