Задание 2.

Газовая смесь находится при следующих условиях давление Р = 13,6 атм. температура t = 250 °С. Компоненты газовой смеси при этих условиях имеют следующий объем м³: азот 290, углекислый газ 110, сероводород 510, метан 2200, этан 3500. пропан 2800, изо-бутан 2300 и н-бутан 3200. Найти: общую массу смеси, массовый и мольный состав смеси с точностью до 1-ой десятой процента. Ответ представить в виде таблицы.

Дано:

Компонент	Газ	Объем, м3	Молярная масса, кг/моль
Азот	N2	290	28
Углекислый газ	CO2	110	44
Сероводород	H2S	510	34
Метан	CH4	220	16
Этан	C2H6	3500	30
Пропан	C3H8	2800	44
Изобутан	C4H10	2300	58
Н-бутан	C4H10	3200	58
Общий объем смеси		12,930

Найти:

Общую массу смеси, массовый и мольный состав смеси с точностью до1-ой десятой процента. Ответ представить в виде таблицы.

Решение:

1. Найдем нормальный объем газов.

Нормальный объем для азота составит:

Н·м³

Н·м³

Н·м³

Н·м³

Н·м³

Н·м³

Н·м³

Н·м³

Т.к. в нормальных условиях 1 кмоль газа принимает объем 22,4 м³ то, зная нормальный объем газа, найдем количество молей каждого компонента.

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль

2. Найдем массу каждого из компонентов смеси.

кг

кг

кг

кг

кг

кг

кг

кг

=2573,4+1533,9+5495,4+1115,6+33276,7+39044,7+42277,4+58820,5=184137,6 кг

Массовая доля компонентов:

масс %

масс %

масс %

масс %

масс %

масс %

масс %

Для Н–бутана массовая доля определится по формуле:

масс %

3. Определяем мольный состав смеси.

Т.к. для газов справедливо условие х_i = ν_i тогда,

Общий объем смеси V_см = 13300 м³

Мольная доля азота составит:

мол %

масс %

масс %

масс %

масс %

масс %

масс %

Для Н–бутана мольная доля определится по формуле:

мол %

Ответ: G _см = 126008,1 кг,

Компонент	Мас %	Мол %
Азот	1,4	2,2
Углекислый газ	0,8	0,8
Сероводород	3,0	3,8
Метан	0,6	16,5
Этан	18,1	26,3
Пропан	23,0	21,0
Изобутан	31,9	17,3
Н-бутан	21,2	12,1
Сумма	100.0	100.0