Bardzo prosze o pomoc w nastepujacycm zadaniu:
Konwersja metanu parą wodną zachodzi w temperaturze 850°C i pod ciśnieniem 3 MPa (3*106 Pa) zgodnie z podanym schematem reakcji:
CH4 + H2O = CO + 3H2
CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2
Gaz ziemny zawierający 95% objętościowych metanu (resztę stanowią gazy nie biorące udziału w reakcji) mieszany jest z parą wodną. Stosunek objętościowych strumieni pary wodnej i gazu ziemnego wynosi 5:4. Stopień konwersji względem metanu w kolejnych reakcjach wynosi 70% i 25%. Obliczyć koncentrację składników mieszaniny przed i po reakcji. Gazy można potraktować jako doskonałe (R=8,3143 J/mol K).

Ja bym to zrobił tak:

Skoro koncentracja n = N/V.

Wchodzi 95% obj. CH4 i 5% gazów obojętnych. 100% uznajmy za x, objętości.
Zatem do reaktora wpada 5x+4x gazów w jednostce czasu.

CH4 + H2O = CO + 3H2 - tak reaguje 0.7*0.95*4x obj. gazu
CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2 - tak reaguje 0.25*0.95*4x obj. gazu

Pod koniec uzyskujemy zatem:
(4x - 0.95*0.95*4x) metanu,
(5x - 0.7*0.95*4x - 2*0.25*0.95*4x) pary wodnej,
(3*0.7*0.95*4x + 4*0.25*0.95*4x) wodoru,
0.7*0.95*4x CO oraz
0.25*0.95*4x CO2.

Na początku (przed reakcją) sprawa jest prosta, nie trzeba tłumaczyć chyba?

Suma objętości otrzymanego gazu to V = x*(0.39 + 0.44 + 11.78 + 2.66 + 3. = 19,07x

Wiedząc, że x(i) = V(i)/V, gdzie x(i) to ułamek molowy z całkowitej zawartości gazu, wyliczasz go, a następnie z Clapeyrona liczysz ilość moli gazu w reaktorze w jednostce czasu pV = NRT -> N = pV/RT. Koncentrację liczysz tak, że n(i) = N(i) / V, gdzie N(i) = x(i) * N.
Ostateczny wzór wychodzi taki:
n(i) = V(i)*p/RTV

Jeśli się pomyliłem przy współczynnikach, o co łatwo, to mnie koniecznie poprawcie. Milewidziany poprawny wynik, dla zweryfikowania poprawności obliczeń.

Przepraszam za podwójny post, znalazłem od razu kilka błędów...
Wiecie co? Edycja się czasem przydaje - tak jak teraz. Po wysłaniu posta znajdziemy x czeskich błędów, które potem trzeba poprawiać. Prostym obejściem byłoby zmodyfikowanie skryptu forum, żeby dla każdej edycji robił backup'a (żeby admini mogli przywrócić ostatnią sensowną wersję, jeśli delikwent uzna za stosowne wyczyścić posty z treści). Wiem, że to pracochłonne i zwiększa rozmiary bazy średnio kilkukrotnie, wymaga też dodatkowych przedsięwzięć i moderacji, ale cholera, albo wóz, albo przewóz. Nie miejcie pretencji, że ludzie, w tym ja, piszą powielokroć.

A więc po poprawieniu:

Ja bym to zrobił tak:

Skoro koncentracja n = N/V.

Wchodzi 95% obj. CH4 i 5% gazów obojętnych. 100% uznajmy za x, objętości.
Zatem do reaktora wpada 5x+4x gazów w jednostce czasu.

CH4 + H2O = CO + 3H2 - tak reaguje 0.7*0.95*4x obj. gazu
CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2 - tak reaguje 0.25*0.95*4x obj. gazu

Pod koniec uzyskujemy zatem:
(4x - 0.95*0.95*4x) metanu,
(5x - 0.7*0.95*4x - 2*0.25*0.95*4x) pary wodnej,
(3*0.7*0.95*4x + 4*0.25*0.95*4x) wodoru,
0.7*0.95*4x CO,
0.25*0.95*4x CO2 oraz
0.05*4x gazów obojętnych

Na początku (przed reakcją) sprawa jest prosta, nie trzeba tłumaczyć chyba?

Suma objętości otrzymanego gazu to V = x*( 0.39 + 0.44 + 11.78 + 2.66 + 3.8 + 0.2) = 19,27x

Wiedząc, że x(i) = V(i)/V, gdzie x(i) to ułamek molowy, wyliczasz z Clapeyrona ilość moli gazu w reaktorze w jednostce czasu pV = NRT -> N = pV/RT. Koncentrację liczysz tak, że n(i) = N(i) / V, gdzie N(i) = x(i) * N.
Ostateczny wzór wychodzi taki:
n(i) = V(i)*p/RTV

Jeśli się pomyliłem przy współczynnikach, o co łatwo, to mnie koniecznie poprawcie. Milewidziany poprawny wynik, dla zweryfikowania poprawności obliczeń.