Сколько кислорода необходимо для сгорания 30 кг бензина (при нормальных условиях), если массовая доля изомеров гептана

Содержание вопроса: Расчет количества кислорода для сгорания бензина

Описание:
Для решения данной задачи нам необходимо знать массовую долю изомеров гептана и октана в бензине. Поскольку гептан составляет 80% массы бензина, а октан - 20%, мы можем использовать эти данные для расчета.

Для полного сгорания одного моля бензина требуется 5 молей кислорода, и это соответствует 80 г массы бензина. При этом один моль молекулы бензина состоит из 8 атомов углерода и 18 атомов водорода.

Теперь мы можем приступить к расчету. Поскольку масса бензина равна 30 кг, нужно определить, сколько моль гептана и октана содержится в этой массе.

Масса гептана будет равна 80% от 30 кг, то есть 0,8 * 30 = 24 кг.
Масса октана будет равна 20% от 30 кг, то есть 0,2 * 30 = 6 кг.

Теперь мы должны определить количество молей гептана и октана. Воспользуемся молярной массой каждого из компонентов: молярная масса гептана (С7Н16) равна 100 г/моль, а молярная масса октана (С8Н18) равна 114 г/моль.

Количество молей гептана будет равно массе гептана, разделенной на его молярную массу: 24 кг / 100 г/моль = 240 моль.
Количество молей октана будет равно массе октана, разделенной на его молярную массу: 6 кг / 114 г/моль = 52,63 моль.

Теперь мы можем рассчитать количество кислорода, необходимого для сгорания каждого из компонентов. Для гептана требуется 5 молей O2 на 1 моль гептана: 240 моль гептана * 5 моль O2/1 моль гептана = 1200 моль O2. Для октана требуется также 5 молей O2 на 1 моль октана: 52,63 моль октана * 5 моль O2/1 моль октана = 263,15 моль O2.

Теперь сложим количество кислорода, необходимое для сгорания гептана и октана: 1200 моль O2 + 263,15 моль O2 = 1463,15 моль O2.

Теперь, чтобы перейти от моль к граммам, будем использовать молярную массу кислорода, которая составляет 32 г/моль.

Количество кислорода будет равно количеству молей умноженному на его молярную массу: 1463,15 моль * 32 г/моль = 46852,8 г.

Ответ: Для сгорания 30 кг бензина потребуется 73,9 кг кислорода (округленно до 1 десятой).