Question

Добрый день! Помогите пожалуйста! Требуется полное решение всей задачи!
Определите количество расходуемого О₂ и выбрасываемых газообразных примесей при сжигании 12 млн т метана. Какая площадь сосновых лесов необходима для поддержания баланса в биотехноценозе, если химический состав древесины следующий, %: С - 49,8....H - 6,3.....O - 43,9, ее плотность равна 400 кг/м³, а текущий годовой прирост древостоев сосны - 5,4 м³/га ?

Answer 1

Уравнение сжигания метана: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.
Находим количество вещества метана:
ν(СН4) = m(CH4) : M(CH4) = 1,2 × 10^13 г : 16 г/моль = 7,5 × 10^11 моль.
Количество вещества кислорода в 2 раза больше, т.е. ν(O2) = 1,5 × 10^12 моль.
Количество вещества углекислого газа такое же, к и у метана, т.е. ν(СO2) = 7,5 × 10^11 моль.
Находим массу кислорода:
m(O2) = ν(O2) × M(O2) = 1,5 × 10^12 моль × 32 г/моль = 4,8 × 10^13 г = 48 млн тонн.
Находим массу углекислого газа:
m(CO2) = ν(CO2) × M(CO2) = 7,5 × 10^11 моль × 44 г/моль = 3,3 × 10^13 г = 33 млн тонн.

Для поддержания баланса в биотехноценозе необходимо такое количество древесины, чтобы она могла поглотить выделившийся СО2 и выделить нужное количество О2.
m (древесины, необходимой для выделения О2) = m(О2)/(32×0,439/16) = 54,7 млн тонн.
m (древесины, необходимой для поглощения СО2) = m(CO2)/(44×0,498/12) = 18,1 млн тонн.
Находим массу необходимой древесины:
max (m1; m2) = 54,7 млн тонн.
Находим объем необходимой древесины:
V = m(древесины) : ρ(древесины) = 54,7 млрд кг : 400 кг/м³ = 1,3675 × 10^8 м³.
Находим необходимую площадь леса:
S = V(древесины) : V(прирост) = 1,3675 × 10^8 м³ : 5,4 м³/га = 2,5 × 10^7 га.