Какое топливо следует предпочесть, исходя из доступной информации о количестве выделяемой теплоты при сгорании? Версия

Чтобы решить эту задачу, мы сначала должны рассмотреть термохимические уравнения для сгорания метана (CH4) и угля (C).

1. Уравнение сгорания метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

В данном уравнении одна молекула метана (CH4) реагирует с двумя молекулами кислорода (O2) и образует одну молекулу углекислого газа (CO2) и две молекулы воды (H2O). Это реакция перехода от вещества метана к продуктам сгорания.

2. Уравнение сгорания угля:
C + O2 -> CO2

В данном уравнении один атом углерода (C) реагирует с одной молекулой кислорода (O2) и образует одну молекулу углекислого газа (CO2). Это реакция перехода от вещества угля к продуктам сгорания.

Теперь мы можем использовать эти уравнения, чтобы определить, какое топливо следует предпочесть, исходя из количества выделяемой теплоты.

Для метана (CH4) согласно данной информации 4 моля метана отдают 3216 кДж теплоты. Зная это, чтобы найти количество выделяемой теплоты на одну молекулу метана, мы можем разделить 3216 кДж на 4 моля:
\[ \frac{3216 \text{ кДж}}{4 \text{ моль}} = 804 \text{ кДж/моль} \]

Таким образом, на одну молекулу метана выделяется 804 кДж теплоты.

Для угля (C) согласно данной информации 7 молов угля дают 2870 кДж теплоты. Чтобы найти количество выделяемой теплоты на одну молекулу угля, мы можем разделить 2870 кДж на 7 молов:
\[ \frac{2870 \text{ кДж}}{7 \text{ моль}} \approx 410 \text{ кДж/моль} \]

Таким образом, на одну молекулу угля выделяется примерно 410 кДж теплоты.

Исходя из той информации, которая предоставлена, вышеуказанные расчеты показывают, что каждая молекула метана выделяет больше теплоты (804 кДж) по сравнению с каждой молекулой угля (примерно 410 кДж). Следовательно, по количеству выделяемой теплоты при сгорании, метан следует предпочесть.

Однако, для более полного ответа нужно учитывать и другие факторы, такие как стоимость и доступность каждого топлива, его экологические последствия и т.д. Это решение может быть использовано только на основе количества выделяемой теплоты.