Использование теплоты, выделяющейся при сгорании фосфора, позволяет значительно увеличить энергоэффективность проведения процесса. Рассчитайте массу угля, содержащего 5% негорючих примесей, кг/ч, с точностью до целых, которую удастся сэкономить при полном использовании тепла сгорания фосфора. Теплота сгорания белого фосфора в указанных условиях составляет 1764 кДж/моль, углерода 394 кДж/моль.

Для решения задачи необходимо сначала найти количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг угля.

Для этого рассчитаем количество угля в 1 кг с примесями: 0.95 кг угля и 0.05 кг негорючих примесей.

Далее найдем количество моль угля: Молярная масса угля (углерод) = 12 г/моль Масса угля = 0.95 кг = 950 г Количество моль угля = 950 г / 12 г/моль = 79.17 моль

Теперь найдем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг угля: Q = 79.17 моль * 394 кДж/моль = 31220.98 кДж

Теперь найдем количество угля, которое можно сэкономить при использовании тепла сгорания фосфора: Теплота сгорания фосфора = 1764 кДж/моль

Масса угля, эквивалентная по энергетической ценности сгоранию 1 моль фосфора: Масса угля = 1764 кДж/моль / 394 кДж/моль = 4.47 моль

Таким образом, при полном использовании тепла сгорания фосфора можно сэкономить 4.47 кг угля на 1 кг фосфора.

Ответ: при полном использовании тепла сгорания фосфора можно сэкономить 4 кг угля на 1 кг фосфора.