Требуется получение детального решения. Определите количество газообразных примесей, образующихся при сжигании

Тема урока: Количество газообразных примесей при сжигании природного газа и синтезировании древесины для абсорбции CO2

Объяснение:
При сжигании 15 тыс. тонн природного газа важно определить количество газообразных примесей, образующихся в результате. Для этого мы используем процентные составы метана, пропана и бутана в природном газе.

Сначала определим массы каждого компонента природного газа, используя процентный состав и общую массу газа:
Масса метана = 70% x 15 тыс. тонн = 10.5 тыс. тонн
Масса пропана = 17% x 15 тыс. тонн = 2.55 тыс. тонн
Масса бутана = 13% x 15 тыс. тонн = 1.95 тыс. тонн

Чтобы определить объем CO2, производимый при сжигании этих газов, мы должны знать химические уравнения реакций. Зная уравнения реакций сжигания каждого газа, мы можем определить количество выделяемого CO2.

Для определения объема сосновой древесины, необходимой для абсорбции этого CO2, мы используем содержание углерода в древесине и плотность.
Масса CO2 = Масса углерода = 49,8% x масса древесины
Масса древесины = Масса CO2 / (49,8% x 100%)
Объем древесины = Масса древесины / Плотность древесины

Например:
Дано:
- Метан (CH4) - 70%
- Пропан (C3H8) - 17%
- Бутан (C4H10) - 13%
- Масса сжигаемого природного газа = 15 тыс. тонн
- Содержание углерода в древесине = 49,8%
- Плотность древесины = 490 кг/м3

Решение:
1. Определите массы каждого газа:
- Метан: 70% x 15 тыс. тонн = 10.5 тыс. тонн
- Пропан: 17% x 15 тыс. тонн = 2.55 тыс. тонн
- Бутан: 13% x 15 тыс. тонн = 1.95 тыс. тонн

2. Определите массу CO2:
- Масса CO2 = масса углерода = (10.5 тыс. тонн + 2.55 тыс. тонн + 1.95 тыс. тонн) = 15 тыс. тонн

3. Определите массу сосновой древесины:
- Масса древесины = Масса CO2 / (49,8% x 100%) = 15 тыс. тонн / (0.498) = 30.1 тыс. тонн

4. Определите объем древесины:
- Объем древесины = Масса древесины / Плотность древесины = 30.1 тыс. тонн / (490 кг/м3) ≈ 61.4 млн. м3

Совет:
Для более полного понимания данной задачи, рекомендуется ознакомиться с принципами химических реакций, понятием процентного состава и массы. Использование таблиц Менделеева и реакционных уравнений также может быть полезным.

Задание:
При сжигании 10 тыс. тонн природного газа со следующим составом: метан - 60%, пропан - 25%, бутан - 15%, определите:
1. Массу метана, пропана и бутана.
2. Массу CO2, образующегося при сжигании.
3. Массу древесины, необходимую для поглощения этого CO2, если содержание углерода в древесине составляет 45%, а плотность древесины - 550 кг/м3.

Тема занятия: Количество газообразных примесей при сжигании природного газа и синтезирование сосновой древесины для абсорбции CO2.

Пояснение:

Для определения количества газообразных примесей, образующихся при сжигании природного газа, нужно умножить массу природного газа на соответствующий процент каждой примеси и разделить на молярную массу каждой примеси.

Примеси:
- Метан (CH4) - 70%
- Пропан (C3H8) - 17%
- Бутан (C4H10) - 13%

Молярные массы примесей:
- Метан (CH4) - 16 г/моль
- Пропан (C3H8) - 44 г/моль
- Бутан (C4H10) - 58 г/моль

Теперь рассчитаем количество каждой примеси:

Метан (CH4):
(15,000 тонн * 70%) / 16 г/моль = 656,250 моль метана

Пропан (C3H8):
(15,000 тонн * 17%) / 44 г/моль = 1,008,522 моль пропана

Бутан (C4H10):
(15,000 тонн * 13%) / 58 г/моль = 331,034 моль бутана

Чтобы узнать объем сосновой древесины, необходимой для абсорбции CO2, выделенного при сгорании природного газа, сначала нужно рассчитать количество выделившегося CO2 и затем разделить его на содержание углерода в древесине:

Объем сосновой древесины = (Количество выделившегося CO2) / (Содержание углерода в древесине * Плотность древесины)

А чтобы рассчитать количество выделившегося CO2, нужно умножить количество каждой примеси на соответствующий ей коэффициент превращения:

Метан (CH4):
656,250 моль * 2 моль CO2 / 1 моль CH4 = 1,312,500 моль CO2

Пропан (C3H8):
1,008,522 моль * 3 моль CO2 / 1 моль C3H8 = 3,025,566 моль CO2

Бутан (C4H10):
331,034 моль * 4 моль CO2 / 1 моль C4H10 = 1,324,136 моль CO2

Теперь мы можем рассчитать объем сосновой древесины:

Объем сосновой древесины = (1,312,500 моль + 3,025,566 моль + 1,324,136 моль) / (49.8% * 490 кг/м3)

Доп. материал: Определите количество газообразных примесей, если масса природного газа составляет 20 тыс. тонн, а его состав: метан - 65%, пропан - 20%, бутан - 15%.

Совет: Для лучшего понимания задачи, ознакомьтесь с молярными массами каждой примеси и учитывайте единицы измерения (г/моль, тонны, кг/м3).

Закрепляющее упражнение: Определите количество газообразных примесей, образующихся при сжигании 10 тыс. тонн природного газа с составом: метан - 50%, пропан - 25%, бутан - 25%.