Ideálny plyn

Anonym Qazodet05.11.2017 12:17 Nahlásit

Do silnostěnného ocelového tanku byla zavedena plynná směs kyslíku a vodíku ve hmotnostním poměru 10:1, přičemž tlak v tanku činil 0,5 MPa. Určete parciální tlaky O2 a H2. Poté bylo na připravené kontakty vloženo elektrické napětí. Tím došlo v tanku k mohutnému výbuchu – lze předpokládat, že reakce hoření proběhla vzhledem k poměru reaktantů zcela. Vyčkejte návratu teploty na původní hodnotu a vypočtěte tlak v tanku po explozi. Předpokládejte, že všechna voda se v tanku nachází ve formě páry a stejně jako ostatní plyny se chová ideálně. Pomohli by ste mi prosím s týmto príkladom?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek05.11.2017 13:10 Nahlásit

Pokud se oba plyny chovají jako ideální plyn, pak jejich parciální tlaky tlaky závisí na objemovém zlomku a tedy i na molárním zlomku. p výpočtu molárních zlomků se dostaneme tak, že uvážíme poměr látkových množství z libovolné celkové hmotnosti, vezměme 110 gramů plynné směsi.Ta obsahuje 100g O2 a 10g H2. n(O2) = 100/32 = 3,125 mol a 10/2 = 5 mol H2. Celkové látkové množství plynu je 8,125 mola X(O2) = 3,125/8,125 = 0,3846 a X2 = 5/8,125 = 0,6154.
p(O2) =0,5*0,3846 = 0,1923 MPa a p(H2) = 0,5*0,6154 = 0,3077 MPa.
2H2 + O2 = 2H2O => pro stechiometrické poměry reaktantů a produktů plynou poměry
n(H2)/2 = n(O2) = n(H2O/2; příslušné zlomky pro reaktanty jsou n(H2)/2 = 5/2 = 2,5;
n(O2) = 3,125/1 = 3,125mol. Odpovídájící látkové množství kyslíku je větší, kyslík je v nadbytku. Z našich 110g vymizí veškeryý vodík, vznikne 5 molů vody a spotřebuje se 2,5 mol kyslíku. Ve výsledné směsi bude tedy 5 mol vodní páry a 0,62 mol kyslíku. Celkové látkové množství plynu o hmotnosti 110g klesne na 5,62 mol.
Vyjděme ze stavové rovnice: p*V = n*R*T => p1*V1/(p*V) = n1*R*T/(n*R*T). Hodnoty V = V1 a R*T jsou stejné a vykrátí se. Odtud p1/p = n1/n = p1 = 0,5*5,62/8,125 = 0,3458 MPa.

OK?

Přidat komentář do diskuze ▾