答え合ってます？

質問

27℃、１atmで管路内を一定の速さで乾燥空気が流れている。この中に毎時240kgの割合でアンモニアガスを入れた。その結果この混合気体の分析値は、N2：70.2vol％、O2：21.1vol％、NH3：7.3vol％　になった。乾燥空気は、毎分何ｍ^3で流れているか。ただし全ての気体は理想気体と考える。

計算基準を１時間とおく。

アンモニアガスの物質量ｎが　ｎ＝240×1000÷17≒14118(mol)

PV＝ｎRT　に代入。

V≒347303(L)

乾燥空気をｘ(L)と置くと、

(１－7.3）：ｘ　＝　7.3　：347303　　　　　　ｘ＝4410272(L)

Lをｍ^3に換算すると
4410.272（ｍ^3）

計算基準を1時間としているので、これを60(分)で割ると

4410.272　÷　60　≒　73.5　

毎分73.5ｍ^3　で流れる・・・ってなったのですが、窒素と酸素のvol％の事考えてないんですよね(汗)どなたか計算が間違っていたら御指摘お願いします。

回答No.2

noname#160321 · ベストアンサー

アンモニアを強制的に入れるかどうかも、アンモニアの圧力も(管を太くすれば1気圧でも混ざります)、出口の全圧力も(ガスのモル比=体積比)、アンモニアの温度も(最後の温度も与えられていないのだから使いようがない)、何も必要ありません。
必要なのは「質量保存の法則」、反応しなければ「物質保存の法則」まで成り立ちます。
管の入り口の「物質通過速度」と出口のそれとが等しくなればよいのです。管のどこの断面でも常に成り立ちます。
240kg/hのアンモニアNH3(式量17.030)は14.093kmol/h、標準状態での体積に直すと、
22.4L/mol×14.039kmol/h=314.5kL/h=314.5m^3/h=5.241m^3/min
27℃、1気圧でＶm^3/minの「空気」が流れ込んでいるとします。この空気の標準状態での体積は、
Ｖ×(273/300)=0.91Ｖ (m^3/min)
さて、窒素(70.2vol%)、酸素(21.1同)、アンモニア(7.3同)なので、(他に1.4vol%の何かが入っていますが)体積比から、アンモニア以外は全て「空気起源」として、
0.91Ｖ/5.24=(100-7.3)/7.3
Ｖ=73.1　
73.1m^3/minですから、丸め方で(有効数字本当は2桁)幾分違いますが、正解です。
でも窒素が少ないのはなぜだろう。

お礼

有難う御座います。doc_sunday 様にお世話になってばかりですね(汗)

＞でも窒素が少ないのはなぜだろう。
・・・なぜでしょう？

回答No.1

a987654

計算式以前に設問自体おかしくありませんか？
＞27℃、１atmで管路内を一定の速さで乾燥空気が流れている。
これは、出側で定量を引き出しているということですよね。
その圧力差はどうなっているんでしょうか？（圧力差がなければ気流は生じません）

＞この中に毎時240kgの割合でアンモニアガスを入れた。
１．強制的にいれるのですか？（強制的に入れれば圧力が変わりますよ）
２．アンモニアの圧力は？（強制的に入れるには圧力が必要です）
３．1atmの条件はどうなるのでしょうか？
４．アンモニアの温度は？

解らないことだらけです。

補足

わ、分かりません(-_-)
全部無視して計算してしまいました(汗)