Для решения данной задачи, мы должны использовать уравнение баланса реакции сгорания метана:
CH4(г) + 2O2(г) -> CO2(г) + 2H2O(г)
Из данного уравнения следует, что одна молекула метана реагирует с двумя молекулами кислорода, чтобы образовать одну молекулу углекислого газа и две молекулы воды.
Согласно данному уравнению, при сгорании одной молекулы метана выделяется 802 кДж теплоты. Мы знаем, что при сгорании было выделено 401 кДж теплоты, а нас интересует объем сгоревшего метана.
Последовательно применяя пропорции, мы можем рассчитать количество молекул метана, реагирующих и выделяющих 401 кДж теплоты.
Предположим, что x - количество молекул метана, сгоревших при выделении 401 кДж теплоты.
Тогда мы можем составить следующее предложение пропорциональности:
Таким образом, мы получили значение для x, которое представляет количество молекул метана, сгоревших при выделении 401 кДж теплоты.
Теперь мы можем перевести это значение в объем метана. Мы знаем, что одна молекула метана имеет массу 16 грамм и занимает определенный объем в стандартных условиях (например, 22.4 литра). Таким образом, мы можем использовать пропорцию, чтобы рассчитать объем.
Пусть V - объем искомого метана, который мы хотим рассчитать.
x молекул CH4 / 16 г = V / 22.4 литра
Теперь мы можем решить эту пропорцию:
V = (x молекул CH4 * 22.4 литра) / 16 г
Таким образом, мы получаем значение V, которое представляет объем сгоревшего метана, соответствующее выделению 401 кДж теплоты.
Весь процесс решения данной задачи основан на использовании уравнения баланса реакции сгорания метана, пропорции и физических свойств метана (масса и объем).
