某种煤气的主要成分是CO,H2,CH4,其体积分数如下：H2：a,CO：15%,CH4：b,其他：24%
问题描述：
某种煤气的主要成分是CO,H2,CH4,其体积分数如下：H2：a,CO：15%,CH4：b,其他：24%
在充分燃烧时,CO,H2,CH4三种气体提供的能量占管道煤气提供的总能量的85%,有一种燃气热水器,某次使用时进水温度为12度,出水温度为42度,水流速度为5L/min,煤气的消耗量为60mol/min.在使用过程中损失的能量占30%,已知这三种气体在12度,的燃烧热值如下：
H2：12.2x1000000J/m3,CO:12.1x1000000J/mol,CH4:38x1000000J/mol
使水温升高所需热量Q=cmt,m为流过燃气热水器水的质量,t为水温的变化,水的比热容为4.18J/gxdu度
计算管道内煤气中H2的体积分数a=?
CH4的体积分数b=?
答
氢气的体积分数为x.
管道煤气实际提供的热能等于水升温所需的热能：
60*[12.2*10~3x+0.15*12.1*10~3+(0.61-X)*38*10~3]/85%*70%=(42-12)*4.18*5000
解得x=0.477
即H2的体积分数为47.7%,CH4的体积分数为13.3%.