3 литр бензинді көрсеткенде, қанша тас көмір жауаптары алуға тиіс екенін анықтау үшін, қанша тас көміру керек?

Alla

35

Эта задача связана с химией и стохиометрией. Для решения задачи мы должны знать химическое уравнение реакции сгорания бензина. В этом уравнении указывается, что 1 молекула бензина (C₈H₁₈) требует 15 молекул кислорода (O₂) для полного сгорания, и результатом реакции является 8 молекул углекислого газа (CO₂) и 9 молекул воды (H₂O).

Аналогично можно рассмотреть это в терминах массы. Мы должны знать молярные массы бензина и кислорода, чтобы просчитать массу кислорода, необходимую для сгорания 3 литров бензина.

Молярная масса бензина (C₈H₁₈) составляет 114 г/моль, а молярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль.

Сначала посчитаем, сколько моль бензина содержится в 3 литрах:
\[
\text{Масса бензина} = \text{объем бензина} \times \text{плотность бензина}
\]
Плотность бензина примерно равна 0,74 г/мл.
\[
\text{Масса бензина} = 3 \times 1000 \times 0,74 = 2220 \text{ г}
\]
Чтобы узнать, сколько молей бензина это составляет, мы разделим его массу на молярную массу бензина:
\[
\text{Моль бензина} = \frac{\text{Масса бензина}}{\text{Молярная масса бензина}} = \frac{2220}{114} \approx 19,47 \text{ моль}
\]

Теперь мы можем использовать коэффициент реакции, чтобы найти количество молей кислорода, требуемое для сгорания этой массы бензина. Исходя из уравнения реакции, коэффициент реакции между бензином и кислородом составляет 15:1.
Таким образом, для каждой молекулы бензина нам требуется 15 молекул кислорода.

Мы можем умножить количество молей бензина на 15, чтобы найти количество молей кислорода:
\[
\text{Моль кислорода} = 19,47 \times 15 \approx 292,05 \text{ моль}
\]

Чтобы найти массу кислорода, нам нужно умножить количество молей кислорода на его молярную массу:
\[
\text{Масса кислорода} = \text{Моль кислорода} \times \text{Молярная масса кислорода} = 292,05 \times 32 = 9345,6 \text{ г}
\]

Таким образом, для полного сгорания 3 литров бензина нам понадобится около 9345,6 г кислорода.