Um die benötigte Menge an Luft für die Verbrennung von 1 Liter Methan zu berechnen, müssen wir zuerst eine Reaktionsgleichung aufstellen und dann das Zahlenverhältnis nutzen um die Anzahl der Luftbestandteile festzustellen.
Die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Methan lautet:
CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O
Die Zahlen vor den chemischen Formeln repräsentieren die Stöchiometrie der Reaktion, das heißt, sie geben an, ebenso wie viele Moleküle von jedem Reaktant und Produkt an der Reaktion beteiligt sind.
In dieser Gleichung wird ein Molekül Methan (CH4) mit zwei Molekülen Sauerstoff (O2) verbrannt und es entstehen ein Molekül Kohlendioxid (CO2) und zwei Moleküle Wasser (H2O).
Da die Frage nach der Menge an Luft fragt müssen wir die Anzahl der Luftbestandteile bestimmen die benötigt werden um ein Molekül Methan zu verbrennen. Da Methan vollständig verbrennt ´ gehen wir davon aus ` dass nur Luftbestandteile für die Verbrennung benötigt werden.
Da Luft zu etwa 1/5 aus Sauerstoff besteht ist das Zahlenverhältnis von Methan zu Sauerstoff 1:2. Das bedeutet – wir benötigen 2 Moleküle Sauerstoff aus der Luft für jedes Molekül Methan.
Da wir für die Reaktion von 1 Liter Methan wissen möchten müssen wir ebenfalls die Menge Luft in Litern bestimmen. Da die Dichte der Gase als genauso viel angesehen wird, gehen wir davon aus, dass Druck und 🌡️ gewissermaßen genau sind. Das bedeutet – dass die Anzahl der Teilchen pro Volumeneinheit gleich ist.
Daher erhalten wir das gleiche Verhältnis für die Menge Luft in Litern. Für jedes Liter Methan benötigen wir also 2 Liter Luft.
Zusammenfassend beträgt die benötigte Luftmenge für die Verbrennung von 1 Liter Methan 2 Liter.
Es ist wichtig zu beachten: Dass dies eine ideale Annahme ist und in der Realität andere Faktoren wie unvollständige Verbrennung und Abweichungen von der idealen Gasgesetzlichkeit berücksichtigt werden müssen.
Berechnung der benötigten Luftmenge bei der Verbrennung von Methan
Wie viel Liter Luft benötigt man, um 1 Liter Methan zu verbrennen?