Чтобы рассчитать количество теплоты, которое выделится при сжигании 60 м³ ацетилена (C₂H₂), необходимо выполнить несколько шагов.
Определение молярного объема газа. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) молярный объем газа составляет примерно 22,4 л/моль. Для удобства преобразуем 60 м³ в литры: \[ 60 \, \text{м³} = 60,000 \, \text{л}. \]
Расчет количества моль ацетилена. Используем формулу: \[ n = \frac{V}{V_m}, \] где \( n \) — количество моль, \( V \) — объем газа, а \( V_m \) — молярный объем. Таким образом: \[ n = \frac{60000 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 2673,21 \, \text{моль}. \]
Определение теплотворной способности ацетилена. По термохимическому уравнению: \[ C_2H_2 + 2,5O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O + 1300 \, \text{кДж}, \] при сгорании 1 моль ацетилена выделяется 1300 кДж тепла.
Расчет выделившегося тепла. Умножим количество моль ацетилена на теплоту, выделяющуюся при сгорании 1 моль: \[ Q = n \times \Delta H, \] где \( Q \) — количество выделившейся теплоты, \( n \) — количество моль, \( \Delta H = 1300 \, \text{кДж/моль} \): \[ Q = 2673,21 \, \text{моль} \times 1300 \, \text{кДж/моль} \approx 3,475,172 \, \text{кДж}. \]
Таким образом, при сжигании 60 м³ ацетилена выделится приблизительно 3,475,172 кДж теплоты.