" общие экологические проблемы "
 Скачать 25.96 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС) Кафедра «Техносферная безопасность» Практическая работа 1 по дисциплине: "Экология" на тему " ОБЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ " Вариант 18 Проверил: Выполнил: Доцент студент гр. _ТПл-319(з) (должность) Неустроев С.Л. Четкова Н.Б. (Ф. И. О.) (Ф. И. О.) Екатеринбург 2022 Задание 1.1 Условие: Какой объем углекислого газа, взятого при нормальных условиях, необходимо поглотить растению, чтобы выросло дерево со следующими параметрами: диаметр ствола D = 0,3 м, высота h = 5 м, плотность древесины ρ = 500 кг/м 3 . Принимаем, что вся древесина состоит из углерода, и что древесный ствол имеет правильную цилиндрическую форму Решение: Определяем массу m дерева. Для этого площадь поперечного сечения, равную π r 2 , умножим на высоту h (радиус r равен D/2 = 0,4 м) и на плотность ρ  Или  Образование древесины из углекислого газа идет по реакции СО2 → С + О2. Принимаем в уравнении массу углекислого газа (СО2) равной m1, массу углерода (С) равной m2, а их молекулярные массы равными М1 и М2 соответственно. Воспользуемся соотношением масс реагирующих веществ и их молекулярных масс:  где m1 и m2 – массы реагирующих веществ; M1 и M2 – их молекулярные массы; k1 и k2 – их стехиометрические коэффициенты (согласно уравнению реакции, они равны единице). Молекулярные массы рассчитываем по таблице Менделеева. Используя формулу (1.2), получаем:  Подставляя данные, получаем: 706,5 * 44/12 = 2 590,5кг. Известно, что при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Так как 1 моль углекислого газа имеет массу 0,044 кг или 44 г (поскольку масса одного моля численно равна молекулярной массе), то, умножив число молей углекислого газа, содержащихся в 2 590,5 кг, на 22,4 л, получим искомую величину:  = 1 318 800 л = 1 318 Ответ: объем углекислого газа, взятого при нормальных условиях, равен 1 318 .задания 1.2 Условие: Какой объем займет угарный газ, выделяющийся при полном сгорании древесины, угля или другого топлива в помещении (банька «по черному») со следующими параметрами: l =5,0 м – длина помещения; n = 6,5 м – ширина помещения; h = 2,9 м – высота помещения. Масса топлива m = 11 кг; коэффициент сгорания k = 0,83; коэффициент, отвечающий количеству углерода, подвергающегося неполному сгоранию (образующему СО) α1 = 0,14; коэффициент, отвечающий количеству углерода, образующего СО во вторичном процессе, α2 = 0,16. Т1 = 27 °С = 300К; Р1 = 787 мм. рт. ст. Определить, с какой высоты помещения будет начинаться зона, заполненная угарным газом. Упрощенно полагаем, что угарный газ располагается вверху и не смешивается с другими газами. Решение: Считаем, что все сгоревшее топливо – чистый углерод. Тогда его количество определяется произведением массы топлива на коэффициент сгорания:  Или  При сгорании топлива параллельно идут два процесса: С + О2 → СО2↑, 2С + О2 → 2СО↑. Часть углекислого газа вступает во вторичную реакцию с раскаленными углями: СО2 + С = 2СО. Масса углерода, участвующего в первой реакции, равна:  Или  Общая масса углерода, образующего СО, равна:  Или  Для простоты будем считать, что весь процесс образования угарного газа идет по реакции 2С + О2 → 2СО↑. Исходя из соотношения масс, участвующих в химической реакции (см. пояснения к решению задания 1.1), находим массу образовавшегося угарного газа.  Или  = 5,25 кг. г (молекулярную массу СО находим как сумму атомных масс углерода и кислорода; коэффициенты перед СО и С в уравнении реакции взаимно уничтожаются).Объем, который займет это количество угарного газа при нормальных условиях, составляет:  где 0,028 кг – масса одного моля СО; 22,4 л – объем, занимаемый одним молем газа при нормальных условиях (см. пояснения к решению задания 1.1). По уравнению объединенного газового закона найдем истинный объем угарного газа при Т=27 оС:  где V0 =  =  Т0 = 0 оС; Р0 = 760 мм.рт.ст  Площадь помещения равна  Определим высоту зоны, заполненной угарным газом:  Следовательно, угарный газ заполнит помещение выше уровня (h –  ) или 2,9 м – 0,12 м = 2,78 м.Ответ: зона, заполненная угарным газом, находится выше уровня 2,78 м |