Для того чтобы найти массу кислорода, нам нужно сначала определить, сколько чистого угля у нас есть, учитывая содержание примесей. Затем мы можем использовать стехиометрию для расчета массы кислорода, необходимого для полного сгорания этого угля.
Следуем шагам:
-
Определим массу чистого угля:
- Масса угля = 5 кг.
- Содержание примесей = 30%.
- Следовательно, содержание чистого угля = 100% - 30% = 70%.
- Теперь вычислим массу чистого угля:
- Масса чистого угля = 5 кг * 70% = 5 кг * 0.7 = 3.5 кг.
-
Рассчитаем массу кислорода, необходимую для сгорания угля:
- Углерод (уголь) сгорает в кислороде, образуя углекислый газ (CO2).
- Уравнение реакции сгорания угля можно записать так: C + O2 → CO2.
- На 1 моль углерода (угля) требуется 1 моль кислорода.
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль.
- Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль.
- Теперь найдем, сколько кислорода нужно для 3.5 кг угля:
- Сначала переведем массу угля из килограммов в граммы: 3.5 кг = 3500 г.
- Теперь найдем количество молей угля: количество молей = масса угля / молярная масса угля = 3500 г / 12 г/моль = 291.67 моль.
- Так как на 1 моль угля требуется 1 моль кислорода, значит, нам нужно также 291.67 моль кислорода.
- Теперь найдем массу кислорода: масса кислорода = количество молей * молярная масса кислорода = 291.67 моль * 32 г/моль = 9333.44 г.
- Переведем массу кислорода в килограммы: 9333.44 г = 9.33 кг.
Ответ: Масса кислорода, необходимого для сгорания 5 кг угля с учетом примесей, составляет примерно 9.33 кг.