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Yamari ha chiesto in Matematica e scienzeChimica · 7 anni fa

Un combustibile... 10 punti..?

Un combustibile liquido contiente esclusivamente idrogno (H) e carbonio (C). Se il rapporto in massa tra H:C è pari a 6:1, calcolare la massa di aria necessaria per la sua combustione totale (riferita ad 1 kg di combustibile), assumendo un eccesso del 20%

10 punti

1 risposta

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  • 7 anni fa
    Risposta preferita

    Se il rapporto di massa H:C è pari a 6:1, 1000 g di combustibile conterranno le seguenti masse di idrogeno e carbonio:

    massa di idrogeno = 1000*1/7 = 143 g

    massa di carbonio = 1000*6/7 = 857 g

    Calcoliamo le moli di H e di C presenti in 1000 g di combustibile (moli = grammi/peso atomico):

    moli di H = 143/1 = 143

    moli di C = 857/12 = 71,4

    Dalla combustione della sostanza, tutto l’idrogeno viene convertito in H2O, mentre tutto il carbonio viene convertito in CO2, secondo il seguente schema:

    4H + O2 ---->2H2O

    C + O2 ----> CO2

    Le moli di O2 stechiometrico occorrenti per completare la combustione sono:

    moli di O2 = moli di H/4 + moli di C = 143/4 + 71,4 = 35,7 + 71,4 = 107,1 mol

    Dato che si opera con un eccesso del 20%, le moli di O2 effettive sono:

    moli di O2 effettive = 107,1 * 1,20 = 128,6 mol

    Sappiamo che la composizione dell’aria in vol % = mol % è:

    O2 21 %

    N2 79%

    (trascurando l'argon, che è circa l' 1%)

    Le moli di N2 presenti nell’aria occorrente sono:

    moli di N2 = moli di O2*79/21 = 128,6 * 79/21 = 484 mol

    La massa di aria necessaria si ottiene sommando le masse di O2 e N2, che sono pari al prodotto delle rispettive moli per i rispettivi pesi molecolari:

    massa di aria = 128,6*32 + 484*28 = 4114 + 13543 = 17657 g = 17,657 kg

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