Топливный бак автомобиля вмещает приблизительно 45 л бензина. Рассчитайте, какое количество энергии выделится при сгорании 45 л горючего и какую массу и объем (при 20 0С и атмосферном давлении) водорода необходимо сжечь, чтобы выделилось такое же количество энергии. Для решения задачи вам потребуются следующие данные: бензином является вещество октан С8Н18 при сгорании 1 моль октана выделяется 5500 кДж энергии плотность октана 0,7 г/см3 1 л = 1000 см3 при сгорании 1 моль водорода выделяется 286 кДж энергии 1 моль водорода при 20 0С и атмосферном давлении занимает объем 24 л

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала рассчитаем, сколько моль октана содержится в 45 л бензина
Масса бензина
45 л * 0,7 г/см3 = 31500 г = 31,5 кг

Моль октана
Молярная масса октана С8Н18 = 8*12 + 18 = 114 г/мол
Моль октана = 31,5 кг / 114 г/моль ≈ 0,276 моль

Энергия, выделяющаяся при сгорании 0,276 моль октана
0,276 моль * 5500 кДж/моль = 1518 кДж

Теперь найдем, сколько моль водорода необходимо сжечь, чтобы выделилось такое же количество энергии
Энергия, выделяющаяся при сгорании 1 моль водорода
286 кДж/моль

Количество моль водорода
1518 кДж / 286 кДж/моль ≈ 5,3 моль

Объем водорода при 20°C и атмосферном давлении
5,3 моль * 24 л/моль = 127,2 л

Итак, чтобы выделить такое же количество энергии, необходимо сжечь около 5,3 моль водорода, что составляет объем около 127,2 л при указанных условиях.