Естественные науки

Герметичный цилиндр ёмкостью 100 литров наполнили при атмосферном давлении (100 кПа) 25-ью литрами пропана и 75-ью...

...литрами кислорода. Смесь взорвали и охладили до первоначальной температуры. Найдите давление в цилиндре после взрыва.
Мой ответ: 115 кПа. Верен ли он?
Akgul Baisalova
Akgul Baisalova
62 610
Если решать задачу так, как 'учили в школе', то имеем реакцию С3Н8 +5О2 = 3СО2 + 4Н2О. Далее, предполагая, что объемы газов относятся между собой так же, как их количества, получаем, что реагирует 75 л кислорода и 15 л пропана, значит, еще 10 л пропана остается, и образуется 45л CO2 (если вода конденсируется, давлением ее паров, разумеется, пренебрегаем). Итого получаем, что изначально у нас было 25 + 75 = 100л газов, а по истечении процесса (в пересчёте на исходные условия) – 55 л газов, и тогда давление в цилиндре после взрыва составит (55/100)*100 = 55кПа. Если же после приведения к первоначальной температуре (она, кстати, не указана) вода тоже окажется в газовой фазе, то тогда после взрыва среди газов получим еще и 60 л воды, то есть всего 55 + 60 = 115л газов, и тогда давление после взрыва действительно окажется равным 115кПа.
Артем Сидохин
Артем Сидохин
51 504
Лучший ответ
Akgul Baisalova Спасибо за подробное разбирательство. Давление после взрыва вроде должно зависеть от теплоты сгорания пропана, что тут не фигурирует. Да, надо было привести и начальную температуру (чтобы судить о состоянии водяных паров).
Артем Сидохин Хотелось бы добавить,что в стандартных задачах такого типа исходная температура соответствует обычно нормальным или стандартным условиям.
С3Н8 +5О2 = 3СО2 + 4 Н2О Это уравнение полного сгорания, нужно отношение объемов (и моль) 1:5. При 1:3 будет неполное сгорание, например (а) 3СО2 + 4Н2 или (б)3СО +3Н2О + Н2, а скорее всего промежуточный вариант - смесь СО СО2, Н2, Н2О переменного состава, плюс возможно сажа С. Для варианта (а) давление будет 175 кПа, для (б) 100 кПа (вода сконденсировалась)
Akgul Baisalova Хотя не разобрался досконально, ваш ответ представляется мне весьма резонным. Попозже "убедюсь" во всём этом.
Akgul Baisalova Пр.см.дополн.
Вряд ли. У вас же там пары воды будут в результате реакции, а они имеют свойство конденсироваться.
Евгений Иванов
Евгений Иванов
38 790
Akgul Baisalova Да, это совсем не пришло в голову. Позже уточню ответ
Akgul Baisalova Пр.см.дополн.