Какое количество килограммов воздуха потребуется для сжигания 30 килограммов угля с 6% золы, если содержание углерода

Тема урока: Расчет количества воздуха для сжигания угля

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, необходимо определить, сколько кислорода будет потребовано для полного сжигания угля. Затем, зная пропорции, можно вычислить количество воздуха, содержащего эту необходимую долю кислорода.

Для начала, определим количество кислорода, которое требуется для полного сгорания угля. Уголь состоит преимущественно из углерода (82,2%) и содержит малое количество примесей, таких как водород, сера, кислород, азот и вода. Мы будем сосредотачиваться на остатке угля после сжигания.

Известно, что одна молекула угля сжигается с использованием одной молекулы кислорода. Таким образом, количество кислорода, необходимого для сжигания 30 кг угля, будет составлять 82,2% от 30 кг, то есть 24,66 кг.

Теперь, чтобы определить количество воздуха, содержащего эту долю кислорода, нужно знать, каким образом воздух состоит. Воздух состоит преимущественно из азота (около 78%) и кислорода (около 21%). Остальные компоненты можно игнорировать, так как их содержание очень низкое.

Полученное количество кислорода (24,66 кг) составляет около 21% от общего объема воздуха. Поэтому можно составить пропорцию:

21% кислорода в воздухе = 24,66 кг
100% воздуха = х

По правилу пропорций находим х:
х = (24,66 кг * 100%) / 21% ≈ 117,43 кг

Таким образом, для сжигания 30 кг угля с такими характеристиками потребуется около 117,43 кг воздуха.

Совет: Для лучшего понимания данной задачи рекомендуется изучить принцип сжигания угля, и его состав. Также полезно знать процентное содержание основных компонентов воздуха.

Проверочное упражнение: Сколько кислорода потребуется для полного сгорания 50 кг угля с 5% золы, если содержание углерода составляет 75%, а другие составляющие включают 3% водорода, 1,5% серы, 5% кислорода, 2% азота и 1% воды? Ответ около 18,75 кг кислорода.