В генератор системы «карбид в воду» подают 600кг технического карбида кальция в

Для решения данной задачи необходимо использовать ряд формул и констант.

Константы:

Константа Авогадро: N_A = 6.022 × 10^23 молекул/моль
Молярная масса ацетилена: M = 26 г/моль
Объемная доля ацетилена в смеси: ε = 0,641
Дано:

Массовая производительность карбида: Q = 600 кг/ч
Литраж карбида кальция: V_карбида = 270 л/кг
Степень конверсии: η = 0,96
Время разложения: t = 9 мин
Массовое соотношение карбида и воды: 1:7
Плотность реакционной массы: ρ = 1050 кг/м3
Решение:

Найдем массу карбида кальция, поступающего в генератор за время разложения: m_карбида = (Q / 60) * t = (600 / 60) * 9 = 90 кг
Найдем объем карбида кальция, поступающего в генератор за время разложения: V_карбида_всего = m_карбида * V_карбида = 90 * 270 = 24300 л
Найдем массу воды, необходимой для реакции с карбидом кальция: m_воды = m_карбида / 7 = 12,86 кг
Найдем массу ацетилена, образующегося за время разложения: m_ацетилен = η * m_карбида * ε * N_A / M = 0,96 * 90 * 0,641 * 6.022 × 10^23 / 26 = 1,96 × 10^24 молекул
Найдем объем ацетилена, образующегося за время разложения: V_ацетилен = m_ацетилен * M / ρ = 1,96 × 10^24 * 26 / 1050 = 4,88 × 10^22 л
Найдем производительность генератора по ацетилену: Q_ацетилен = (m_ацетилен / t) * 60 = (1,96 × 10^24 / 9) * 60 = 1,31 × 10^26 молекул/ч
Найдем объем реакционной части аппарата: V_реакция = V_карбида_всего + V_ацетилен = 24300 + 4,88 × 10^22 = 4,88 × 10^22 л Ответ:

Производительность генератора по ацетилену составляет 1,31 × 10^26 молекул/ч.
Объем реакционной части аппарата равен 4,88 × 10^22 л.