По данному уравнению горения метана и известной энтальпии реакции, мы можем рассчитать количество метана, необходимого для получения определенного количества теплоты.
Для начала, мы будем использовать понятие молекулярной массы, чтобы перевести энергию из кДж в моль. Для этого мы разделим количество теплоты на энтальпию реакции:
500 кДж / (-802 кДж/моль) = -0.62375 моль
Мы получили отрицательное число, так как реакция освобождает теплоту.
Теперь мы должны использовать уравнение реакции, чтобы определить, сколько моль метана нам нужно:
Из уравнения реакции видно, что 1 моль метана горит с образованием 2 моль воды. То есть, в реакции горения сгорает вдвое больше моль воды, чем моль метана.
Таким образом, для "сгорания" нашей -0.62375 моль метана, нам будет требоваться уполовинить это количество и использовать 0.311875 моль метана.
Но нам нужно ответить в литрах, поэтому нам нужно знать стандартные условия (нормальные условия). При нормальных условиях объем 1 моля любого газа составляет 22.4 литра.
Теперь мы можем рассчитать объем метана:
Объем метана = Количество молей × Объем для 1 моля
Объем метана = 0.311875 моль × 22.4 литра/моль
Объем метана = 6.97 литров
Таким образом, чтобы получить 500 кДж теплоты, нам необходимо сгореть около 6.97 литров метана.
Объем метана (л), сгорающий по уравнению CH4 + 2O2(г) ↔ CO2(г) + 2H2O (ΔH = -802 кДж/моль), необходимый для получения