Question

Какой объем воздуха (н.у.) потребуется для сжигания 50 мл метанола (p=0,80г/мл)?

Answer 1

1) Напиши реакцию:
2СH3OH+3O2=2CO2+4H2O
2) Найди массу взятого метанола:
1000*0,8=800 г
3) Найди молярную массу метанола:
12+4*1+16=32 грамма
4) Найди количество вещества взятого метанола:
800:32=25 моль
5) Определи по уравнению реакции кол-во вещества кислорода, необходимого для сжигания 25 моль метанола (исходя из того, что на сжигание 2 молей метанола нужно 3 моля кислорода - см. уравнение) :
25*3/2=37,5 моль
6) Определи объем кислорода, зная, что 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л:
37,5*22,4=840 л
7) Зная, что в воздухе содержится 21% кислорода по объему, определи объем воздуха:
840*100/21=4000 л= 4 м^3
Ответ: Необходимо 4 кубических метра воздуха.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

\[PV = nRT\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (в молях), - \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(R \approx 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{K})\)), - \(T\) - температура газа в кельвинах.

Мы можем выразить количество молекул газа через массу и молекулярную массу следующим образом:

\[n = \frac{m}{M}\]

где: - \(m\) - масса газа, - \(M\) - молекулярная масса газа.

Для метанола (\(CH_3OH\)) молекулярная масса примерно равна \(32 \, \text{г/моль}\).

Теперь мы можем использовать уравнение состояния для вычисления объема воздуха, необходимого для сжигания 50 мл метанола.

1. Сначала найдем массу метанола: \[m = V \cdot \rho\] где \(V = 50 \, \text{мл}\) - объем метанола, а \(\rho = 0.80 \, \text{г/мл}\) - плотность метанола.

2. Затем найдем количество молекул метанола: \[n = \frac{m}{M}\]

3. Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти объем воздуха (\(V_{\text{воздуха}}\)): \[V_{\text{воздуха}} = \frac{nRT}{P}\] где \(P\) - давление (при нормальных условиях давление примерно равно \(1 \, \text{атм}\)).

Обратите внимание, что в данном расчете мы предполагаем, что весь метанол полностью сгорает, и реакция идеальна. Практический выход может быть несколько меньше из-за потерь энергии и других факторов.