Densitate unui amestec de gazos format din CH4 si H2 la temperatura de 27oC si presiunea 2,46 atm este 0,48 g/L (in aceste conditii). Sa se determine raportul de masa in care se afla cele doua gaze si volumul de aer necesar arderii lor daca recepientul in care se afla amestecul are volumul de 100 L.
Rezolvare:
PV = nRT
n = m/M
p = m/V
=> PVM = mRT => PM = pRT
M.CH4 = 12+4 = 16 g/mol
M.H2 = 2x1 = 2 g/mol
2,46xM.mediu = 0,48x0,082x(273+27)
=> M.mediu = 0,48x0,082x(273+27)/2,46 = 4,8 g/mol
M.mediu = fractiexM.componet
M = masa moleculara
M.mediu = fractie.CH4xM.CH4 + fractie.H2xM.H2
=> 4,8 = 16a + 2b ; a = fractia de CH4 si b = fractia de H2
1 = a + b => b = 1-a
=> 4,8 = 16a + 2(1-a)
=> a = 2,8/14 = 0,2 => b = 0,8
=> fractia = nr.moli.component/nr.moliamestec
din PV = nRT => n = PV/RT
= 2,46x100/0,082x(273+27)
= 10 moli amestec gaze
=> nr.moli.CH4 = 0,2x10 = 2 moli CH4
=> 10-2 = 8 moli H2
=> m.CH4 = 2x16 = 32 g
=> m.H2 = 8x2 = 16 g
=> mCH4/m.H2 = 32/16 = 2/1
2 moli v1 L
CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O
1 2x22,4
=> v1 = 2x22,4/1 = 44,8 L
8 moli v2 L
2H2 + O2 --> 2H2O
2 22,4
=> v2 = 8x22,4/2 = 89,6 L O2
=> V.O2 = v1 + v2 = 44,8+89,6 = 134,4 L O2
100% (L) aer ............................. 20% (L) O2
V.aer ......................................... 134,4 L O2
= 672 L aer
