Question

Какой объем воздуха (н.у) потребуется для сжигания 49 г бензола (там объемная доля будет 21%)

Answer 1

Дано: | Решение:
Vm=22,4 л/моль | ν(C6H6)=m/M=49/78=0,63
m(C6H6)=49г | моль
ψ=21% | V (C6H6)=Vm•ν=22,4•0,63
--------------------------| =14,112 л
V (воздуха )-? V(воздуха)=(V(C6H6)•100%)/ψ=(14,112•100%)/21%=67,2 л
Ответ: V (воздуха )=67,2 л.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Шарля и уравнение состояния идеального газа. Закон Шарля утверждает, что объем газа прямо пропорционален его температуре при постоянном давлении. Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT, \]

где: - \( P \) - давление, - \( V \) - объем, - \( n \) - количество вещества в молях, - \( R \) - универсальная газовая постоянная, - \( T \) - температура в кельвинах.

Объемная доля газа (в данном случае бензола) показывает, какая часть объема смеси занимается этим газом. Если объемная доля бензола составляет 21%, то объем вещества в молях будет равен 21% от общего объема.

\[ V_{\text{бензола}} = 0.21 \cdot V_{\text{общего газа}} \]

Мы знаем массу бензола (\( m_{\text{бензола}} = 49 \) г) и его молекулярную массу ( \( M_{\text{бензола}} = 78.11 \) г/моль). Количество молекул можно рассчитать с помощью формулы:

\[ n_{\text{бензола}} = \frac{m_{\text{бензола}}}{M_{\text{бензола}}} \]

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для расчета объема:

\[ V_{\text{бензола}} = \frac{n_{\text{бензола}}RT}{P} \]

Так как у нас нет конкретных значений для давления и температуры, давайте предположим стандартные условия (нормальные условия, н.у.): давление (\( P \)) равно 1 атмосфере, а температура (\( T \)) равна 273.15 К.

Подставим все известные значения:

\[ V_{\text{бензола}} = \frac{n_{\text{бензола}} \cdot R \cdot T}{P} \]

\[ V_{\text{бензола}} = \frac{\frac{m_{\text{бензола}}}{M_{\text{бензола}}} \cdot R \cdot T}{P} \]

Таким образом, вы сможете рассчитать объем бензола в нормальных условиях, необходимый для сжигания 49 г бензола при 21% объемной доле в смеси.