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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:物質収支の問題)

物質収支の問題とは?燃焼ガスの組成を計算する方法を解説します

このQ&Aのポイント
  • 化学工学で出される物質収支の問題について、例題を使わずに解く方法を教えてもらったが困っている。具体的な問題として、C3H8を20%の過剰空気で完全燃焼した場合の燃焼ガスの組成を求める方法が知りたい。式の立て方や体積の問題、空気中の窒素の扱い、空気の組成の影響なども気になる。
  • 問題の答えには体積も必要だが、答えは%で出ている。問題の式はC3H8+5O2→3CO2+4H2Oで、燃焼ガスの組成はCO2:11.29%, O2:3.76%, N2:84.95%である。
  • 問題の中でどの部分が影響するのか、ヒントを求めている。具体的には、体積の問題や空気中の窒素の扱い、空気の組成が関係してくるのか、そして「20%の過剰空気」はどのように影響するのかを知りたい。ヒントや解説を求めている。

質問者が選んだベストアンサー

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noname#62864
noname#62864
回答No.1

>この問題だと体積がわかりません。それでも答えが出ますか?(だからなのか答えが%で出ていますが) 出ます。具体的な数値がないということは、任意の数値を設定して、得られた数値を百分率に換算すれば良いことになります。 >また、空気中の窒素はどのように扱えばいいのでしょうか? 反応の前後で変化しませんので、最初の空気に入っていた量がそのまま残るだけです。 >空気の組成(O2:21%,N2:79%)も関係してくるのでしょうか? 関係してきます。。 >「20%の過剰空気」はどこで影響するのでしょうか? 空気が過剰でなければ、完全燃焼後に酸素は残りません。また、燃焼後の窒素の量にも影響します。 (1)はじめに、完全燃焼に必要な酸素を計算する。仮にプロパンの量を1molとして計算する。 (2)実際の酸素の量を計算する(20%過剰を使う) →最後に残る酸素の量がわかる。単位はmol。 (3)上記の計算結果に基づいて、空気の量を計算する →酸素の量を引けば、最後に残る窒素の量がわかる。単位はmol。 (4)完全燃焼で生じるCO2の量を計算する →計算するまでもなく3molであることはわかる。 (5)上記の結果から、O2,N2,CO2の物質量がわかっているはずなので、百分率は計算できる。 基本的に、高校化学で解ける問題ですよ。

hanamogeru
質問者

お礼

ありがとうございました。なんとか解けました。 >基本的に、高校化学で解ける問題ですよ。 やはり私は化学には向いていませんね^^;

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