Какое уравнение горения метана можно составить на основе выделения 8374 кДж теплоты при полном сжигании 210 л метана

Загадочный_Замок

41

Конечно, я могу помочь вам с этой задачей.

Уравнение горения метана можно составить на основе закона сохранения энергии, который гласит: сумма выделенной теплоты и совершенной работы равна приросту внутренней энергии системы.

В данной задаче значение выделенной теплоты равно 8374 кДж, а объем метана составляет 210 л.

Для начала, давайте преобразуем объем метана в моль. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура газа в Кельвинах.

Поскольку газ находится при нормальных условиях (н.у.), давление равно 1 атмосфере (101325 Па), а температура равна 273.15 К. Подставим эти значения в уравнение:

(210 л) * (101325 Па) = n * (8.314 Дж/(моль·К)) * (273.15 К)

Решая данное уравнение, найдем количество вещества (моль) метана. Пусть n будет значение количества моль.

Далее, воспользуемся стехиометрией, чтобы выяснить соотношение между количеством метана и количеством продуктов горения. Коэффициенты в уравнении горения будут означать это соотношение. Давайте представим уравнение в общем виде:

\(CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\)

Из уравнения видно, что для полного сжигания одной моли метана необходимо одна молекула \(O_2\). Таким образом, коэффициенты в уравнении горения метана будут следующими:

\(CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\)

Теперь, учитывая наше значение количества моль \(n\) метана, можем записать уравнение горения метана:

\(n\,CH_4 + 2n\,O_2 \rightarrow n\,CO_2 + 2n\,H_2O\)

Известно, что выделенная теплота при сжигании 1 моли метана равна 8374 кДж. Таким образом, для \(n\) молей метана, выделенная теплота составит \(8374 \cdot n\) кДж.

Вот и все, у нас есть уравнение горения метана, учитывающее данное значение выделенной теплоты.

\[n\,CH_4 + 2n\,O_2 \rightarrow n\,CO_2 + 2n\,H_2O\]

Выделенная теплота равна \(8374 \cdot n\) кДж.

Я надеюсь, что мой ответ помог вам разобраться с задачей.