Kemi

Opsamling af carbondioxid - antal skrubbere?

25. februar 2015 af Olympus - Niveau: A-niveau

Hej SP

Jeg sidder og er i gang med min kemiaflevering, men er stødt på en opgave, som jeg ikke helt kan gennemskue.. Håber der er nogle der kan hjælpe mig på vej :-)

Opgaven er opgave 5c fra eksamenssættet fra den 7. juni 2012...:

En bestemt type skrubber indeholder 3.9 kg lithiumhydroxid.

a) Beregn massen af carbondioxid, der maksimalt kan absorberes af skrubberen.
Svar: 14.3 kg (Tror det er rigtig...)

Skrubberens reelle absorptionskapacitet er 75 g CO₂ / 100 g LiOH.

3 astronauter, som hver udånder 500 L carbondioxid pr. døgn, skal sendes på en 10 dages mission. Temperaturen og trykket antages at være henholdsvis 20 grader C og 1.0 bar.

c) Beregn antallet af skrubbere af den omtalte type, som rumfartøjet skal forsynes med.

På forhånd tak for hjælpen :-)

Brugbart svar (0)

Svar #1
25. februar 2015 af mathon

65 g CO₂ ækvivalerer (65 g) / (44,01 g/mol) = 1,47694 mol

   som ved 20°C og 1,0 bar
   fylder
                           V = n • R • T / p

V = (1,47694 mol) • (0,083145 bar·L/(mol·K)) • ((273,15+20) K)) / (1,0 bar) = 36 L

antal fornødne skrubbere med 3 astronauter, som hver udånder 400 L carbondioxid pr. døgn i 11 døgn

N = ((3 pers) • (400 L/(pers·døgn)) • (11 døgn)) / (36 L/stk) = 367 stk

Brugbart svar (0)

Svar #2
25. februar 2015 af Soeffi

#0 Du er nød til at have en reaktions ligning

$2LiOH+CO_{2}\rightarrow Li_{2}CO_{3}+H_{2}O$

Svar #3
25. februar 2015 af Olympus

Hov reaktionsligningen har jeg glemt at skrive ind, men Mathon skal man ikke bruge oplysningen om 3.9 kg til noget (det der står som det øverste).. Det skal jo være for den specifikke type skrubber...

Jeg ved at de andre fra klassen vist har fået et resultat omkring 10 eller 11 stk skrubber...

Brugbart svar (2)

Svar #4
25. februar 2015 af Soeffi

Angående a) - jeg får:

Et mol LiOH kan neutralisere 0,5 mol CO₂. Molmassen for LiOH er 23,95 g/mol og molmassen for CO₂ er 44,01 g/mol. Dvs. 3,9 kg LiOH indeholder 3900g/(23,95g/mol) = 162,8 mol.

Dette kan neutralisere 81,4 mol CO₂ som vejer (81,4 mol·44,01g/mol) = 3583,2 g = 3,6 kg. (Det giver 91g CO₂/100g LiOH)

c) En scrubber kan fjerne 3,9kg·0,75 = 2,925 kg CO₂. I alt produceres følgende masse CO₂:

$m_{CO_{2}}=\frac{V\cdot P\cdot M}{R\cdot T}$

dvs.

$m_{CO_{2}}=\frac{3\cdot 500L\cdot 10\cdot 1bar\cdot 44,01g\cdot mol^{-1}}{0,082bar\cdot L\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}\cdot 293K}=27,48kg$

Der er brug for

$\frac{27,48}{2,925}=9,4\approx 10$

Brugbart svar (0)

Svar #5
25. februar 2015 af mathon

Opgaven er en kopi af en tidligere opgave. Men jeg ser nu, at teksten ikke er helt den samme.
Sorry!

                             $2 \, LiOH\; _{\mathit{(s)}}\; \; +\; \; CO_2\; _{\mathit{(g)}}\; \; \rightarrow \; \;Li_{2}CO_3\; _{\mathit{(s)}}\; \; +H_2O\; _{\mathit{(g)}}$
ækvivalente stofmængder:               2 mol                      1 mol
                                                         47,897 g                 44,010 g
                                                          3900 g                       x

forholdsregning:
$\frac{x}{44,010\; g}=\frac{3900}{47,897}$
Maksimal CO₂-absorptionsmasse:

$x= \frac{3900}{47,897}\cdot (44,010\; g)=3583,5\; g=3,5835\; kg$

Svar #6
25. februar 2015 af Olympus

#4 du skriver at du får a) til 3.6 kg, men tager du højde for at forholdet er 1:2..?. jeg har vedhæftet et billede af det jeg har gjort i a), da jeg har opstillet et mol-kryds-skema, men der går noget galt et eller andet sted...Kan du se hvad det er jeg gør galt??

Vedhæftet fil:xfdcghj.docx

Svar #7
25. februar 2015 af Olympus

Okay, ligemeget har fundet ud af det, men tak for hjælpen :-)

Skriv et svar til: Opsamling af carbondioxid - antal skrubbere?

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.