Химия
8 класс
Вопрос
Теплота сгорания метана равна 212,8 ккал/моль. Какой объем воздуха теоретически потребуется для сгорания $10 м^3$ $CH_4$?
Сколько тепла выделится при сгорании метана и каков будет объем выхлопных газов при $20^{\circ} С$? (Необходимо учесть объем водяных паров, содержащихся в выхлопных газах, при условии, что давление водяного пара при $20^{\circ} С$ равна 18 мм рт. ст.)
Ответ
Из уравнения реакции горения метана
$CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O + 212,8$ ккал
следует, что для сгорания $10 м^3$ метана необходимо $20 м^3$ кислорода, или $100 м^3$ воздуха. После конденсации основного количества воды в газовой смеси будет содержаться $10 м^3$ двуокиси углерода и $80 м^3$ азота, т. е. всего $90 м^3$, а также такое количество паров воды, которое соответствует давлению водяного пара при $20^{\circ} С$. Поскольку давление водяного пара при $20^{\circ} С$ равна 18 мм рт. ст., то $760 : 90 = 18 : х$, откуда $x = 2,1 м^3$. Следовательно, общий объем газовой смеси составит $92,1 м^3$.
Количество выделившегося тепла $Q$ находим из соотношения $212,8 : 22,4 = Q : 10000$, следовательно, $Q = 95000$ ккал.