Сколько кубических метров углекислого газа образуется при сжигании 10 м3 метана и 10 кг этана?
Чтобы рассчитать объем углекислого газа (CO₂), образующегося при сжигании метана (CH₄) и этана (C₂H₆), нужно знать реакции горения этих веществ.
Сжигание метана: Уравнение реакции сжигания метана выглядит так: \[ CH₄ + 2O₂ \rightarrow CO₂ + 2H₂O \] Из уравнения видно, что 1 моль метана при сжигании дает 1 моль углекислого газа. Объем газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм) можно рассчитать с помощью закона объемов, который утверждает, что равные объемы газов при одной и той же температуре и давлении содержат одинаковое количество молей.
Если 10 м³ метана сгорает, то образуется: \[ 10 \, \text{м}^3 \, CH₄ \rightarrow 10 \, \text{м}^3 \, CO₂ \]
Сжигание этана: Уравнение реакции сжигания этана выглядит так: \[ C₂H₆ + 7/2 O₂ \rightarrow 2 CO₂ + 3 H₂O \] Из этого уравнения видно, что 1 моль этана при сжигании дает 2 моля углекислого газа.
Теперь нам нужно перевести 10 кг этана в объем. Плотность этана примерно 1.25 кг/м³, откуда можно найти объем: \[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{10 \, \text{кг}}{1.25 \, \text{кг/м}^3} \approx 8 \, \text{м}^3 \]
Теперь, согласно уравнению, 8 м³ этана дадут: \[ 8 \, \text{м}^3 \, C₂H₆ \rightarrow 16 \, \text{м}^3 \, CO₂ \]
Общий объем углекислого газа: Теперь складываем объемы CO₂, образующиеся при сжигании метана и этана: \[ 10 \, \text{м}^3 \, CO₂ \, (из \, CH₄) + 16 \, \text{м}^3 \, CO₂ \, (из \, C₂H₆) = 26 \, \text{м}^3 \, CO₂ \]
Таким образом, при сжигании 10 м³ метана и 10 кг этана образуется 26 м³ углекислого газа.
