Страница 22 - гдз по химии 7 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Чтобы найти объём компонента газовой смеси по его известной доле и объёму смеси, используют формулу

Для нахождения объёма компонента газовой смеси ($V_i$) по его известной объёмной доле ($\phi_i$) и общему объёму смеси ($V_{смеси}$) используется следующая формула:

$V_i = \phi_i \cdot V_{смеси}$

Ответ: $V_i = \phi_i \cdot V_{смеси}$

Часть II

1. Объёмный состав природного газа Уренгойского месторождения:

1) метан — $90 \%$;

2) этан — $4 \%$;

3) пропан — $2 \%$;

4) бутан — $1 \%$.

На другие газы приходится ____ %.

Дано:

Метан: $V_{\text{метан}} = 90$ %
Этан: $V_{\text{этан}} = 4$ %
Пропан: $V_{\text{пропан}} = 2$ %
Бутан: $V_{\text{бутан}} = 1$ %

Перевод данных в систему СИ не требуется, так как все величины представлены в процентах от общего объема.

Найти:

Объемный процент других газов ($V_{\text{другие}}$).

Решение:

Для нахождения объемного процента других газов необходимо вычесть сумму известных компонентов из 100 %.

Суммарный объемный процент известных газов: $V_{\text{известные}} = V_{\text{метан}} + V_{\text{этан}} + V_{\text{пропан}} + V_{\text{бутан}}$
$V_{\text{известные}} = 90$ % $+ 4$ % $+ 2$ % $+ 1$ %
$V_{\text{известные}} = 97$ %

Объемный процент других газов: $V_{\text{другие}} = 100$ % $- V_{\text{известные}}$
$V_{\text{другие}} = 100$ % $- 97$ %
$V_{\text{другие}} = 3$ %

Ответ: 3

2. Предложите круговую или столбчатую диаграмму для отображения состава природного газа Уренгойского месторождения.

Дано

Примерный объемный состав природного газа Уренгойского месторождения:

• Метан ($CH_4$): 94.7%
• Этан ($C_2H_6$): 2.5%
• Пропан ($C_3H_8$): 1.2%
• Бутаны ($C_4H_{10}$): 0.6%
• Азот ($N_2$): 0.7%
• Диоксид углерода ($CO_2$): 0.3%

(Перевод в систему СИ не требуется, так как данные представлены в процентах.)

Найти:

Предложить круговую или столбчатую диаграмму для отображения состава природного газа Уренгойского месторождения.

Решение

Для отображения состава природного газа Уренгойского месторождения, где каждая компонента представляет часть целого (100%), наиболее подходящими являются круговая и столбчатая диаграммы. Обе позволяют наглядно показать относительное содержание каждого компонента.

Круговая диаграмма

Круговая диаграмма идеально подходит для визуализации частей целого. Каждый сектор круга представляет долю определенного компонента в общем объеме газа. Размер сектора пропорционален процентному содержанию компонента.

Элементы круговой диаграммы:

• Заголовок: Состав природного газа Уренгойского месторождения
• Секторы: Каждый сектор окрашен в уникальный цвет.
  • Метан ($CH_4$): 94.7% (самый большой сектор, например, синий)
  • Этан ($C_2H_6$): 2.5% (сектор поменьше, например, зеленый)
  • Пропан ($C_3H_8$): 1.2% (еще меньше, например, оранжевый)
  • Бутаны ($C_4H_{10}$): 0.6% (маленький сектор, например, фиолетовый)
  • Азот ($N_2$): 0.7% (маленький сектор, например, серый)
  • Диоксид углерода ($CO_2$): 0.3% (самый маленький сектор, например, коричневый)
• Легенда: Таблица или список, сопоставляющий цвета секторов с названиями компонентов и их процентными долями.
• Подписи данных: Процентное содержание каждого компонента может быть указано непосредственно на секторе или рядом с ним.

Преимущества круговой диаграммы: наглядность соотношения частей к целому, особенно когда один компонент доминирует, как метан в природном газе.

Столбчатая диаграмма

Столбчатая диаграмма также хорошо подходит для сравнения величин различных категорий. Каждая полоса (столбец) представляет один компонент газа, а ее высота (или длина, если горизонтальная) пропорциональна процентному содержанию этого компонента.

Элементы столбчатой диаграммы:

• Заголовок: Состав природного газа Уренгойского месторождения
• Ось X (горизонтальная): Названия компонентов газа ($CH_4$, $C_2H_6$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, $N_2$, $CO_2$).
• Ось Y (вертикальная): Процентное содержание (от 0% до, например, 100%).
• Столбцы: Каждый столбец соответствует компоненту и имеет высоту, пропорциональную его процентному содержанию. Столбцы могут быть окрашены в разные цвета для лучшей различимости.
  • Метан ($CH_4$): 94.7% (самый высокий столбец)
  • Этан ($C_2H_6$): 2.5%
  • Пропан ($C_3H_8$): 1.2%
  • Бутаны ($C_4H_{10}$): 0.6%
  • Азот ($N_2$): 0.7%
  • Диоксид углерода ($CO_2$): 0.3% (самый низкий столбец)
• Подписи данных: Процентное содержание может быть указано над каждым столбцом.

Преимущества столбчатой диаграммы: удобство сравнения абсолютных значений между компонентами, даже для очень малых долей, которые могут быть плохо различимы на круговой диаграмме.

Обе диаграммы эффективно визуализируют состав. Выбор зависит от того, что нужно подчеркнуть: долю каждого компонента от целого (круговая) или прямое сравнение объемов компонентов между собой (столбчатая). В данном случае, учитывая, что метан составляет подавляющее большинство, круговая диаграмма очень наглядно покажет его доминирование. Столбчатая диаграмма, в свою очередь, позволит лучше рассмотреть и сравнить более мелкие доли других углеводородов и примесей.

Ответ:

Для отображения состава природного газа Уренгойского месторождения можно предложить как круговую, так и столбчатую диаграмму. Круговая диаграмма (пирог) хорошо покажет долю каждого компонента от общего объема, а столбчатая диаграмма наглядно представит сравнение относительных объемов каждого компонента.

3. Рассчитайте объём каждого компонента для 500 $м^3$ природного газа Уренгойского месторождения.

Дано:

_______________________

_______________________

_______________________

Решение:

_______________________

_______________________

_______________________

Дано:

Общий объем природного газа ($V_{общ}$): $500 \text{ м}^3$

Типичный состав природного газа Уренгойского месторождения (объемные доли):

• Метан (CH₄): $98.0\%$
• Этан (C₂H₆): $0.8\%$
• Пропан (C₃H₈): $0.2\%$
• Бутан (C₄H₁₀): $0.1\%$
• Азот (N₂): $0.5\%$
• Углекислый газ (CO₂): $0.4\%$

(Примечание: Состав газа принят согласно типичным данным для Уренгойского месторождения, так как он не был указан в условии задачи.)

Перевод в систему СИ:

Объем уже представлен в системе СИ ($м^3$). Процентное содержание является безразмерной величиной.

Найти:

Объем каждого компонента природного газа ($V_{CH_4}$, $V_{C_2H_6}$, $V_{C_3H_8}$, $V_{C_4H_{10}}$, $V_{N_2}$, $V_{CO_2}$).

Решение:

Для расчета объема каждого компонента используется формула:

$V_i = V_{общ} \times \frac{w_i}{100\%}$

где $V_i$ - объем компонента $i$, $V_{общ}$ - общий объем природного газа, а $w_i$ - объемная доля компонента $i$ в процентах.

Объем метана (CH₄):

$V_{CH_4} = 500 \text{ м}^3 \times \frac{98.0}{100} = 490 \text{ м}^3$

Объем этана (C₂H₆):

$V_{C_2H_6} = 500 \text{ м}^3 \times \frac{0.8}{100} = 4 \text{ м}^3$

Объем пропана (C₃H₈):

$V_{C_3H_8} = 500 \text{ м}^3 \times \frac{0.2}{100} = 1 \text{ м}^3$

Объем бутана (C₄H₁₀):

$V_{C_4H_{10}} = 500 \text{ м}^3 \times \frac{0.1}{100} = 0.5 \text{ м}^3$

Объем азота (N₂):

$V_{N_2} = 500 \text{ м}^3 \times \frac{0.5}{100} = 2.5 \text{ м}^3$

Объем углекислого газа (CO₂):

$V_{CO_2} = 500 \text{ м}^3 \times \frac{0.4}{100} = 2 \text{ м}^3$

Проверка суммы объемов: $490 + 4 + 1 + 0.5 + 2.5 + 2 = 500 \text{ м}^3$. Сумма соответствует общему объему газа.

Ответ:

Объем метана (CH₄): $490 \text{ м}^3$

Объем этана (C₂H₆): $4 \text{ м}^3$

Объем пропана (C₃H₈): $1 \text{ м}^3$

Объем бутана (C₄H₁₀): $0.5 \text{ м}^3$

Объем азота (N₂): $2.5 \text{ м}^3$

Объем углекислого газа (CO₂): $2 \text{ м}^3$