Question

Ile ton powietrza (20% tlenu) zmierzonego w warunkach normalnych potrzeba jest do spalenia 1 tony węgla kamiennego, zawierającego 10% zanieczyszczeń niepalnych ( C=12,01; O=15,99).

Answer 1

Objaśnienia używanych skrótów i symboli:
dp - gęstość powietrza
Vp - objętośc powietrza
mp - masa powietrza
mwk - masa węgla kamiennego
Cp - procent jaki stanowi czysty węgiel w węglu kamiennym

mwk = 1 t = 1000 kg
Cp = 100% - 10% = 90%
mC = 90% × 1000 kg = 0,9 × 1000 kg = 900 kg
mp = ?

    C  + O₂ ⇒ CO₂
900 kg           mCO₂   
12 u        12 u + 2 × 16 u = 44 u

mCO₂ × 12 u = 44 u × 900 kg I ÷ 12 u
(skracamy jednostki u)
mCO₂ = (44 × 900 kg) ÷ 12
mCO₂ = 39600 kg ÷ 12
mCO₂ = 330 kg - masa powstałego tlenku węgla (IV)

C  + O₂   ⇒   CO₂
       mO₂       330 kg     
       16 u        44 u

mO₂ × 44 u = 16 u × 330 kg I ÷ 44 u
(skracamy jednostki u)
mO₂ = (16 × 330 kg) ÷ 44
mO₂ = 5280 kg ÷ 44
mO₂ = 120 kg - masa tlenu potrzebna do przeprowadzenia reakcji

d O₂ = 1,43 kg/m³
d = m ÷ V I × V
m = d × V I ÷ d
V = m ÷ d 
V O₂ = 120 kg × 1,43 kg/m³
V O₂ = 171,6 m³ - objetość tlenu potrzebna do przeprowadzenia reakcji

         Vp --- 100%
 171,6 m³ --- 20%

Vp × 20 %= 171,6 m³ × 100% I ÷ 20%
(skracamy %)
Vp = (171,6 m³ × 100) ÷ 20
Vp = 17160 m³ ÷ 20
Vp = 858 m³ - objętość powietrza potrzebna do przeprowadzenia reakcji

dp = 1,2 kg/m³
d = m ÷ V I × V 
m = d × V
mp = 1,2 kg/m³ × 858 m³ = 1029,6 kg = 1,0296 t