даю 50 балов!!!срочно
Позашляховик, який працює на водневому паливі, витрачае водень масою 4,2 кг на 320 км пробігу. Водень міститься у вуглепластиковому балоні під тиском до 700 атм. За нормальних умов об'єм цієï порції водню становив би 47,04 м³. Обчислiть об'єм кисню (н. у.), який витрачається на подолання цим автомобілем шляху завдовжки 960 км (об'єми газуватих продуктів виміряно за однакових
Ответы
Ответ:
Знаючи, що позашляховик витрачає 4,2 кг водню на 320 км пробігу, можна обчислити, скільки водню необхідно на 960 км:
4,2 кг * (960 км / 320 км) = 12,6 кг
Тепер, знаючи кількість витраченого водню, можна обчислити кількість витраченого кисню за рівнянням реакції згоряння водню:
2H2 + O2 -> 2H2O
На одну молекулу водню потрібно одну молекулу кисню, тому кількість витраченого кисню дорівнює половині кількості водню, який було витрачено:
12,6 кг / 2 = 6,3 кг
Тепер можна обчислити об'єм кисню за нормальних умов, використовуючи ідеальний газовий закон:
PV = nRT
де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова стала, T - температура у Кельвінах.
Оскільки об'єм водню був заміряний за нормальних умов (NTP), то можна використовувати значення стандартного тиску та температури:
P = 1 атм, T = 273 K
R = 0,082 латм/(мольК)
Таким чином:
n(O2) = m(O2) / M(O2) = 6,3 кг / 32 г/моль = 196,88 моль
V(O2) = nRT / P = 196,88 моль * 0,082 латм/(мольК) * 273 К / 1 атм = 4 915,33 л або 4,92 м³ (заокругливши до другого знаку після коми)
Отже, об'єм кисню, який витрачається на подолання шляху довжиною 960 км становить 4,92 м³.
Объяснение:
Щоб відповісти на це питання, ми повинні спочатку обчислити, яку кількість водню автомобіль витрачає на 1 км пробігу. За заданими даними, автомобіль витрачає 4,2 кг водню на 320 км пробігу. Тому, витрата водню на 1 км пробігу дорівнює:
4,2 кг / 320 км = 0,013125 кг/км
Тепер ми можемо визначити, яку кількість кисню потрібно для спалювання цієї кількості водню. Для цього ми скористаємося хімічним рівнянням реакції:
2H2 + O2 → 2H2O
З цього рівняння видно, що для спалювання однієї молекули водню потрібно дві молекули кисню. Ми можемо використовувати масу водню, щоб визначити кількість молекул, використовуючи молярну масу водню:
Молярна маса водню = 1 г/моль
Отже, маса водню, яку використовують на 1 км пробігу, дорівнює:
0,013125 кг/км ÷ 1 г/моль ÷ 2 мол = 0,0065625 моль/км
Тепер ми можемо визначити об'єм кисню, який потрібний на 960 км пробігу. Ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, щоб обчислити цей об'єм, за умови, що тиск і температура газів залишаються постійними:
PV = nRT
де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова стала, T - температура.
За нормальних умов (NTP), тиск та температура становлять відповідно 1 атм та 273 К. Тому, ми можемо використовувати ці значення для обчислення об'єму кисню:
!
P = 1 атм = 101 325 Па (паскаль)
T = 273 К
R = 8,3145 Дж/(моль·К)
Об'єм кисню, який потрібний для 960 км пробігу, буде дорівнювати:
V = nRT/P = (0,0065625 моль/км) × (8,3145 Дж/(моль·К)) × (273 К) / (101 325 Па) × (960 км) = 15,47 м³
Отже, щоб подолати відстань 960 км на автомобілі, який працює на водневому паливі, потрібно близько 15,47 кисню