Химия
8 класс
Вопрос
Через туннель длиной 12 км и сечением 38м2 в течение часа проезжает в обе стороны 1000 автомашин, расходующих в среднем 12 дм^3 бензина на 100 км. Средняя плотность бензина равна 0,75кг/дм3, и он содержит 14 % водорода (по массе). В выхлопных газах CO2 содержится вдвое больше (по объему), чем CO. Давление в туннеле равно 1 атм, температура - 290 К.
Оцените, через какое время (в случае поломки нагнетающих воздух вентиляторов) содержание CO в туннеле поднимется до величины предельно допустимой концентрации - 0,80/00. по объему, т. е. когда воздух в туннеле станет ядовитым.
Ответ
За 1 час автомашины сожгут 1000⋅12⋅0,12⋅0,75=1080 кг бензина. В этом количестве бензина содержится 1080(1−0,14):12=77,4 кмоля углерода. Следовательно, за 1 ч в туннеле образуется 77,4 кмоля смеси CO2 и CO, в том числе 77,4:3=25,8 кмоля CO (проценты по объему совпадают с мольной долей). По условиям задачи это соответствует объему
V=25,8⋅22,4⋅290273=6,14⋅102м3CO.
Объем туннеля равен 12⋅38⋅103=4,56⋅105м3; в критический омент в нем должно содержаться 4,56⋅105⋅0,8⋅10−3=365м3CO. Количество CO увеличится до предельно допустимой концентрации через 365:6,14⋅102=0,594 ч, т. е. церез 36 мин после остановки вентиляторов.