Сколько метров кубических кислорода потребуется для сжигания 112 литров угарного газа (при нормальных условиях)? Ответ

Sovenok

34

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знать некоторые физические законы и формулы.

Начнем с процесса сжигания угарного газа (СН₄) в кислороде (O₂). Уравнение сжигания говорит нам, что одна молекула угарного газа реагирует с двумя молекулами кислорода и образует одну молекулу углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (H₂O).

Сначала нам нужно перевести объем угарного газа из литров в метры кубические. Для этого используем соотношение 1 литр = 0,001 метра кубическая. Таким образом, 112 литров угарного газа будет равно 0,112 метра кубическим.

Затем мы можем использовать соотношение стехиометрического уравнения сжигания, чтобы найти количество молекул угарного газа и кислорода, которые реагируют между собой. Согласно уравнению сжигания, одна молекула угарного газа реагирует с двумя молекулами кислорода. Таким образом, количество молекул угарного газа будет равно половине количества молекул кислорода.

Теперь нам нужно узнать количество молекул кислорода. Для этого воспользуемся уравнением состояния газов, известным как уравнение Авогадро. Оно гласит, что 1 моль газа содержит приблизительно 6,02 x 10^23 молекул.

Таким образом, чтобы 1 моль газа занимало объем в 1 метр кубический, нам потребуется пропорциональное количество молекул кислорода. То есть количество молекул кислорода равно 6,02 x 10^23 молекул * 0,112 метра кубическим * 2 (так как каждая молекула угарного газа требует две молекулы кислорода).

Теперь, чтобы найти объем кислорода в метрах кубических, нам нужно разделить количество молекул кислорода на стоимость 1 моля кислорода в метре кубическом. Примем эту стоимость равной 22,4 литрам (при нормальных условиях, 0°C и 1 атм).

Таким образом, мы можем записать уравнение:

\[Объем\_кислорода\_в\_м³ = \frac{количество\_молекул\_кислорода}{количество\_молекул\_в\_моле} \times \frac{22,4}{1000}\ м³\]

Подставим значения и решим задачу:

\[Объем\_кислорода\_в\_м³ = \frac{6,02 \times 10^{23} \times 0,112 \times 2}{6,02 \times 10^{23}} \times \frac{22,4}{1000}\ м³\]

Упростим:

\[Объем\_кислорода\_в\_м³ = 0,224\ м³\]

Итак, нам потребуется 0,224 метра кубических кислорода для сжигания 112 литров угарного газа (при нормальных условиях). Ответ округлим до двух десятых:

Ответ: 0,22 м³ кислорода.