Sorunun Çözümü
Verilen gaz karışımının yanma tepkimelerini ve mol sayılarını kullanarak sonuca ulaşalım.
- 1. Yanma Tepkimelerini Yazma ve Denkleştirme:
- Metan (\(CH_4\)) için: \(CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\)
- Propin (\(C_3H_4\)) için: \(C_3H_4 + 4O_2 \rightarrow 3CO_2 + 2H_2O\)
- 2. Mol Sayılarını Belirleme:
- Karışımdaki \(CH_4\) mol sayısına \(x\), \(C_3H_4\) mol sayısına \(y\) diyelim.
- Toplam gaz karışımı mol sayısı: \(x + y = 0.3\) mol (Denklem 1)
- Harcanan toplam \(O_2\) mol sayısı:
- \(x\) mol \(CH_4\) için \(2x\) mol \(O_2\) harcanır.
- \(y\) mol \(C_3H_4\) için \(4y\) mol \(O_2\) harcanır.
- 3. Denklem Sistemini Çözme:
- Denklem 1'den \(x = 0.3 - y\) ifadesini Denklem 2'ye yerine koyalım:
- \(2(0.3 - y) + 4y = 0.8\)
- \(0.6 - 2y + 4y = 0.8\)
- \(0.6 + 2y = 0.8\)
- \(2y = 0.2 \Rightarrow y = 0.1\) mol (\(C_3H_4\))
- \(x = 0.3 - 0.1 = 0.2\) mol (\(CH_4\))
- 4. Oluşan \(CO_2\) ve \(H_2O\) Mol Sayılarını Hesaplama:
- Toplam \(CO_2\):
- \(CH_4\)'ten: \(0.2 \times 1 = 0.2\) mol \(CO_2\)
- \(C_3H_4\)'ten: \(0.1 \times 3 = 0.3\) mol \(CO_2\)
- Toplam \(H_2O\):
- \(CH_4\)'ten: \(0.2 \times 2 = 0.4\) mol \(H_2O\)
- \(C_3H_4\)'ten: \(0.1 \times 2 = 0.2\) mol \(H_2O\)
- 5. Oranı Hesaplama:
- \(\frac{\text{Toplam } CO_2}{\text{Toplam } H_2O} = \frac{0.5}{0.6} = \frac{5}{6}\)
Cevap B seçeneğidir.