Question

Автомашина, проехав 850 км, израсходовала 20 кг бензина. Рассчитайте объем воздуха необходимого для сгорания бензина, если массовая доля углерода в нем 84,2%, а водорода 15,8%. (В задании дан ответ: 245,6 м³)

Answer 1

Объяснение:

Дано:

S=850км(не будем брать это значение..)

m(бензин)= 20кг

ω(С)=84,2%=0,842

ω(H)=15,8%=0,158

V(возд.) - ?

Решение:

m(C)=20*0,842 = 16,84 кг

m(H)=20-16.84=3,16 кг

М(С)= 12 г/моль M(H)=1 г/моль

n(C)= 16,84/12 ≈ 1,4 кмоль (КИЛОМОЛЬ)

n(H)= 3,16 * 1 = 3,16 кмоль ≈ 3,2 кмоль

n(C):n(H) = 1,4 : 3,2 = 14 : 32 = 7:16

Формула бензина - C7H16

20кг                 х л(м^3)

C7H16        +        11O2                 = 7CO2 + 8H2O

100г/моль        11*22,4 (л/моль)

х=(20*11*22,4)/100 = 49,28м^3

V(O2) = 49,28м^3

V(возд.) = 49,28 * 5 =246,4м^3

ОТВЕТ:

V(возд.) = 246,4 м^3

Answer 2

Для рассчета объема воздуха, необходимого для сгорания бензина, сначала определим количество углерода (C) и водорода (H) в 20 кг бензина.

Массовая доля углерода в бензине: 84,2% = 0,842 Массовая доля водорода в бензине: 15,8% = 0,158

Масса углерода в бензине: 20 кг * 0,842 = 16,84 кг Масса водорода в бензине: 20 кг * 0,158 = 3,16 кг

Теперь используем молярные массы элементов для преобразования массы в количество веществ (моли).

Молярная масса углерода (C): примерно 12 г/моль Молярная масса водорода (H): примерно 1 г/моль

Количество молей углерода: 16,84 кг / 12 г/моль ≈ 1,403 моль Количество молей водорода: 3,16 кг / 1 г/моль ≈ 3,16 моль

Согласно уравнению горения, бензин будет сгорать с участием кислорода из воздуха. Уравнение горения для углеводородов можно записать как:

CₙHₘ + (n + 1/4m) O₂ → n CO₂ + 1/2m H₂O

где n - количество молей углерода, m - количество молей водорода.

Для бензина C₈H₁₈ (октан), n = 8, m = 18.

Таким образом, для сгорания 1 моль бензина требуется (8 + 1/4 * 18) моль кислорода.

Для сгорания 1,403 моль углерода и 3,16 моль водорода требуется:

Количество молей кислорода = (8 + 1/4 * 18) * 1,403 + (1/4 * 18) * 3,16 ≈ 36,07 моль

Объем воздуха, содержащего 36,07 моль кислорода, можно рассчитать с использованием идеального газового закона:

V = n * Vm

где V - объем воздуха, n - количество молей, Vm - молярный объем воздуха при стандартных условиях (около 22,71 л/моль).

V = 36,07 моль * 22,71 л/моль ≈ 819,01 л

Чтобы перевести объем в литры в кубические метры, поделим на 1000:

V = 819,01 л / 1000 ≈ 0,819 м³

Ответ не совпадает с заданным (245,6 м³), возможно, была допущена ошибка при расчетах.