За год фотосинтеза преобразуется 100 млрд. т углерода в биомассу. Какой объем воды при этом используется? Используйте

Larisa

33

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться химическим уравнением фотосинтеза и соотношением количества углерода и воды, которые участвуют в реакции.

По уравнению фотосинтеза: co2 + h2o (жидкость) = o2 + ch2o (биомасса)

Из задачи известно, что преобразовывается 100 млрд. т углерода в биомассу. За один моль углерода преобразуется один моль воды. Плотность воды равна 1 г/мл, поэтому один моль воды соответствует 18 г.

Найдем количество воды, используемой при преобразовании указанного количества углерода в биомассу.

Сначала найдем количество молей углерода в 100 млрд. т. Так как молярная масса углерода равна 12 г/моль, то количество молей углерода равно:

\(n_{C} = \frac{100 \cdot 10^{11} \ г \cdot 1 \ моль/12 \ г}{1 \ моль/12 \ г}\)

\(n_{C} = 8,3333 \cdot 10^{10} \ моль\)

Так как соотношение между углеродом и водой в реакции 1:1, количество молей воды равно:

\(n_{H_{2}O} = n_{C}\) (так как количество молей углерода и воды одинаково)

\(n_{H_{2}O} = 8,3333 \cdot 10^{10} \ моль\)

Чтобы найти объем воды, используемый при фотосинтезе, умножим количество молей воды на ее молярную массу:

\(m_{H_{2}O} = n_{H_{2}O} \cdot M_{H_{2}O}\)

\(m_{H_{2}O} = 8,3333 \cdot 10^{10} \ моль \cdot 18 \ г/моль\)

\(m_{H_{2}O} = 1,5 \cdot 10^{12} \ г\)

Мы знаем, что плотность воды равна 1 г/мл. Поделив массу воды на плотность, найдем ее объем:

\(V_{H_{2}O} = \frac{m_{H_{2}O}}{d_{H_{2}O}}\)

\(V_{H_{2}O} = \frac{1,5 \cdot 10^{12} \ г}{1 \ г/мл}\)

\(V_{H_{2}O} = 1,5 \cdot 10^{12} \ мл\)

Ответ: При преобразовании 100 млрд. т углерода в биомассу используется 1,5 трлн. мл воды (без единиц измерения).