Учитель утверждает, что термохимические исследования имеют широкое применение как в научных, так и в практических
Учитель утверждает, что термохимические исследования имеют широкое применение как в научных, так и в практических целях. Сергей узнал, что при сгорании 6 моль метана выделяется 4824 кДж теплоты. Инна обнаружила в Интернете информацию о том, что при горении 9 моль угля выделяется 3690 кДж теплоты. Каким образом ребята смогут определить, какое топливо является наиболее эффективным, используя термохимические уравнения? Предоставьте термохимические уравнения.
Mango 18
Для определения, какое топливо является наиболее эффективным, ребята могут использовать термохимические уравнения.Термохимические уравнения описывают изменение энергии во время химической реакции. Они показывают, сколько теплоты выделяется или поглощается в процессе реакции. В данном случае, ребята будут использовать термохимические уравнения, чтобы сравнить энергетическую эффективность сгорания метана и угля.
Метан (CH₄) горит по следующему термохимическому уравнению:
\[
CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \quad \Delta H = -802 \, \text{кДж/моль}
\]
Это уравнение показывает, что при сгорании одной молекулы метана выделяется 802 кДж энергии.
Уголь (C) горит по следующему термохимическому уравнению:
\[
C + O_2 \rightarrow CO_2 \quad \Delta H = -393 \, \text{кДж/моль}
\]
Это уравнение показывает, что при сгорании одной молекулы угля выделяется 393 кДж энергии.
Теперь ребята могут использовать эти термохимические уравнения для определения энергетической эффективности использования метана и угля в качестве топлива.
Сергей узнал, что при сгорании 6 молей метана выделяется 4824 кДж теплоты. Таким образом, для 6 молей метана:
\[
\Delta H_{\text{метана}} = -802 \, \text{кДж/моль} \cdot 6 \, \text{моль} = -4812 \, \text{кДж}
\]
Инна обнаружила, что при сгорании 9 молей угля выделяется 3690 кДж теплоты. Таким образом, для 9 молей угля:
\[
\Delta H_{\text{угля}} = -393 \, \text{кДж/моль} \cdot 9 \, \text{моль} = -3537 \, \text{кДж}
\]
Теперь ребята могут сравнить значения \(\Delta H\) для каждого топлива. Они видят, что для сгорания 6 молей метана выделяется -4812 кДж теплоты, тогда как для сгорания 9 молей угля выделяется -3537 кДж теплоты.
Исходя из этих данных, ребята могут сделать вывод, что метан является более эффективным топливом, так как на каждую моль сгоревшего метана приходится большее количество выделившейся теплоты в сравнении с углем.
Однако, такой анализ может быть упрощенным, поскольку он не учитывает другие факторы, такие как стоимость и доступность каждого топлива. Поэтому ребята должны иметь в виду не только эффективность, но и другие аспекты при выборе, насколько подходящим будет использование определенного топлива.