§12. Воздух и его состав. Часть II

Задание №1

При фракционной перегонке жидкого воздуха получено $150\;м^{3}$ аргона. Какой объем воздуха был переработан, если объемная доля аргона в нем равна 0,9%?

Ответ:

Дано:
V (Ar) = $150\;м^{3}$
φ (Ar) = 0,9%
Найти: V (воздуха) − ?
Решение:
φ = V(газа) : V(воздуха) * 100%
V(воздуха) =V(газа) : φ
V(воздуха) = $150\;м^{3}$ : 0,009 = $16666,67\;м^{3}$
Ответ: $16666,67\;м^{3}$

Задание №2

Какой объем азота, аргона, кислорода и углекислого газа можно получить из $750\;м^{3}$ жидкого воздуха при его фракционной перегонке?

Ответ:

Дано:
V (воздуха) = $750\;м^{3}$
Найти:
V ($N_{2}$) − ?
V (Ar) − ?
V ($O_{2}$) − ?
V ($CO_{2}$) − ?

Решение:
φ = V(газа) : V (воздуха) * 100%
V (газа) = φ * V (воздуха)
V ($N_{2}$) = $750\;м^{3}$ * 0,78 = $585\;м^{3}$
V (Ar) = $750\;м^{3}$ * 0,009 = $6,75\;м^{3}$
V ($O_{2}$) = $750\;м^{3}$ * 0,21 = $157,5\;м^{3}$
V ($CO_{2}$) = $750\;м^{3}$ * 0,0003 = $0,225\;м^{3}$
Ответ: V ($N_{2}$) = $585\;м^{3}$; V (Ar) = $6,75\;м^{3}$ ; V ($O_{2}$) = $157,5\;м^{3}$ ; V ($CO_{2}$) = $0,225\;м^{3}$

Задание №3

В природном газе 95% метана $CH_{4}$, 3% этана $C_{2}H_{6}$, оставшийся объем занимают другие газы. Рассчитайте объем метана и этана, который можно получить при разделении $500\;м^{3}$ природного газа.

Ответ:

Дано:
φ ($CH_{4}$) = 95%
φ ($C_{2}H_{6}$) = 3%
V (природного газа) = $500\;м^{3}$
Найти:
V ($CH_{4}$) − ?
V ($C_{2}H_{6}$) − ?
Решение:
φ = V(газа) : V (воздуха) * 100%
V (газа) = φ * V (воздуха)
V ($CH_{4}$) = 0,95 * $500\;м^{3}$ = $475\;м^{3}$
V ($C_{2}H_{6}$) = 0,003 * $500\;м^{3}$ = $1,5\;м^{3}$
Ответ: V ($CH_{4}$) = $475\;м^{3}$; V ($C_{2}H_{6}$) = $1,5\;м^{3}$

Задание №4

Смешали 240 л метана и 60 л этана. Определите объемную долю компонентов полученной смеси.

Ответ:

Дано:
V ($CH_{4}$) = 240 л
V ($C_{2}H_{6}$) = 60 л
Найти:
φ ($CH_{4}$) − ?
φ ($C_{2}H_{6}$) − ?
Решение:
φ = V(газа) : V (смеси) * 100%
V (смеси) = 240 л + 60 л = 300 л
φ ($CH_{4}$) = 240 л : 300 л * 100% = 80%
φ ($C_{2}H_{6}$) = 60 л : 300 л * 100% = 20%
Ответ: φ ($CH_{4}$) = 80%; φ ($C_{2}H_{6}$) = 20%

Задание №5

Напишите эссе о постоянных и переменных составных частях воздуха, используя дополнительные источники информации.

Ответ:

Воздух − газ без цвета, вкуса и запаха. Основные составные части воздуха подразделяются на три группы: постоянные, переменные и случайные. К постоянным относятся: азот − 78% по объему, кислород − 21% по объему, аргоны и другие инертные газы − около 1%. К переменным относятся углекислый газ, водяной пар. Итак, воздух − это смесь газов.