У нас есть уравнение реакции сгорания метана:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 1575 кДж
Из уравнения видно, что одна моль метана (CH4) реагирует с двумя молями кислорода (O2) и выделяется 1575 кДж тепла.
Сначала определим количество молей метана:
1 моль CH4 выделяет 1575 кДж тепла.
Теперь, если мы знаем, что 11200 литров метана сгорели, нужно преобразовать это в моль метана, используя закон состояния идеальных газов:
PV = nRT
где:
P - давление
V - объем
n - количество молей
R - универсальная газовая постоянная
T - температура в Кельвинах
Условия задачи не содержат давление и температуру, поэтому мы не можем точно вычислить количество молей из объема. Мы можем выразить количество молей метана в литрах, но для этого нам нужны P и T.
Вы можете предоставить значения P и T, чтобы мы продолжили решение задачи, или мы можем остановиться на этом этапе.
Для того чтобы найти количество молей метана (CH4) в 11200 литрах метана, нам нужно использовать уравнение состояния идеальных газов:
PV = nRT
где:
P - давление (нам не дано, но мы можем считать его стандартным, например, 1 атмосфера)
V - объем (в данном случае 11200 литров)
n - количество молей
R - универсальная газовая постоянная
T - температура в Кельвинах
Теперь пересчитаем количество молей метана:
Пусть P = 1 атмосфера, R = 0.0821 л * атм / (моль * К).
Температура должна быть в Кельвинах. Предположим, что температура окружающей среды составляет примерно 298 K.
Теперь рассчитаем количество молей:
n = (PV) / (RT) = (1 атм) * (11200 л) / (0.0821 л * атм / (моль * К) * 298 K)
После вычислений мы получим количество молей метана (n). Теперь мы можем использовать ранее полученное количество молей метана (1 моль) и количество молей кислорода (2 моля, так как по уравнению CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O) для вычисления массы метана и объема кислорода.