Для решения этой задачи, нам нужно знать общую химическую формулу синтеза аммиака (NH3) и знать пропорции веществ, используемых для этого процесса.
Химическое уравнение реакции синтеза аммиака выглядит следующим образом: N2 + 3H2 -> 2NH3.
Из данного уравнения видно, что для получения 2 молекул аммиака (NH3) необходимо использовать 1 молекулу азота (N2) и 3 молекулы водорода (H2).
Теперь мы знаем пропорции соотношения веществ. Чтобы выяснить, сколько литров каждого газа нам нужно, мы должны рассчитать количество вещества (молей) аммиака, используя его объем.
Так как мы знаем объем аммиака (80 м^3), нам нужно преобразовать его в количество вещества (моли) аммиака. Для этого мы используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.
Объем газа пропорционален количеству вещества. Так как у нас равные условия для газов, давление и температура будут одинаковыми, то отношение объема газов будет равно их отношению количества вещества.
Используя уравнение состояния идеального газа, мы можем записать соотношение количества вещества аммиака (nNH3) и объема аммиака (VNH3):
nNH3 = VNH3 / Vm
где nNH3 - количество вещества аммиака в молях,
VNH3 - объем аммиака в литрах,
Vm - молярный объем (24 л/моль для газов при нормальных условиях).
Однако, нам нужно рассчитать количество вещества азота (nN2) и водорода (nH2) исходя из соотношения веществ в реакции.
Так как мы знаем, что для получения 2 молекул аммиака необходимо 1 молекула азота и 3 молекулы водорода, мы можем записать соотношение количества веществ:
nN2 = nNH3 / 1
nH2 = 3 * nNH3
Теперь мы можем рассчитать количество вещества азота (nN2) и водорода (nH2) с использованием найденного значения nNH3.
Теперь у нас есть количество вещества азота (в молях) и водорода (в молях). Чтобы рассчитать объемы необходимых газов, мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа.
Объем газа (V) пропорционален количеству вещества (n) и молярному объему (Vm). Так как у нас газы взяты в равных условиях, они имеют одинаковый молярный объем.
V = n * Vm
Подставляя значения, мы получаем:
Vazot = nN2 * Vm
Vvod = nH2 * Vm
Химическое уравнение реакции синтеза аммиака выглядит следующим образом: N2 + 3H2 -> 2NH3.
Из данного уравнения видно, что для получения 2 молекул аммиака (NH3) необходимо использовать 1 молекулу азота (N2) и 3 молекулы водорода (H2).
Теперь мы знаем пропорции соотношения веществ. Чтобы выяснить, сколько литров каждого газа нам нужно, мы должны рассчитать количество вещества (молей) аммиака, используя его объем.
Так как мы знаем объем аммиака (80 м^3), нам нужно преобразовать его в количество вещества (моли) аммиака. Для этого мы используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.
Объем газа пропорционален количеству вещества. Так как у нас равные условия для газов, давление и температура будут одинаковыми, то отношение объема газов будет равно их отношению количества вещества.
Используя уравнение состояния идеального газа, мы можем записать соотношение количества вещества аммиака (nNH3) и объема аммиака (VNH3):
nNH3 = VNH3 / Vm
где nNH3 - количество вещества аммиака в молях,
VNH3 - объем аммиака в литрах,
Vm - молярный объем (24 л/моль для газов при нормальных условиях).
Подставляя значения, мы получаем:
nNH3 = 80 м^3 / 24 л/моль
Однако, нам нужно рассчитать количество вещества азота (nN2) и водорода (nH2) исходя из соотношения веществ в реакции.
Так как мы знаем, что для получения 2 молекул аммиака необходимо 1 молекула азота и 3 молекулы водорода, мы можем записать соотношение количества веществ:
nN2 = nNH3 / 1
nH2 = 3 * nNH3
Теперь мы можем рассчитать количество вещества азота (nN2) и водорода (nH2) с использованием найденного значения nNH3.
nN2 = nNH3 = 80 м^3 / 24 л/моль
nH2 = 3 * nNH3 = 3 * (80 м^3 / 24 л/моль)
Теперь у нас есть количество вещества азота (в молях) и водорода (в молях). Чтобы рассчитать объемы необходимых газов, мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа.
Объем газа (V) пропорционален количеству вещества (n) и молярному объему (Vm). Так как у нас газы взяты в равных условиях, они имеют одинаковый молярный объем.
V = n * Vm
Подставляя значения, мы получаем:
Vazot = nN2 * Vm
Vvod = nH2 * Vm
Vazot = nN2 * 24 л/моль
Vvod = nH2 * 24 л/моль
Подставляем найденные значения:
Vazot = (80 м^3 / 24 л/моль) * 24 л/моль
Vvod = (3 * (80 м^3 / 24 л/моль)) * 24 л/моль
Сокращаем единицы измерения и считаем:
Vazot = 80 м^3
Vvod = 3 * 80 м^3
Ответ: Для синтеза 80 м^3 аммиака нам потребуется 80 м^3 азота и 3 * 80 м^3 = 240 м^3 водорода.