Какова массовая доля угарного газа в воздухе гаража размером 10 м2 и высотой 2,5 м через 10 минут работы двигателя

Нам дана задача о вычислении массовой доли угарного газа в воздухе гаража после работы двигателя на холостом ходу в течение 10 минут.

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные:
- Объем гаража, который равен 10 м2 × 2.5 м = 25 м3
- Предположим, что гармоничными условиями можно принять, что весь объем гаража заполнен атмосферным воздухом, а угарный газ образуется только при работе двигателя на холостом ходу.

Теперь необходимо вычислить количество угарного газа, которое образуется за 10 минут работы двигателя на холостом ходу. Для этого мы расмотрим внутреннее сгорание двигателя с учетом реакции:

2С8H18 + 25О2 -> 16СО2 + 18H2O

Отсюда следует, что каждая молекула угарного газа образуется за счет сгорания двух молекул октана. Таким образом, для вычисления количества угарного газа, нам необходимо знать количество октана, потребляемого двигателем в единицу времени. Однако эту информацию в условии задачи не указано.

Рассмотрим теперь вопрос о предельно допустимой концентрации CO в производственных помещениях, которая равна 5 мг/м3. По данной информации мы можем сравнить массовую долю угарного газа в воздухе гаража с этим предельным значением.

Чтобы вычислить массовую долю угарного газа, нам необходимо узнать его массу и общую массу воздуха в гараже после 10 минут работы двигателя на холостом ходу. Ориентируясь на то, что атмосферный воздух в гараже является идеальным газом, используем закон Авогадро и переведем все в мольную долю.

Сначала найдем количество вещества угарного газа, опираясь на известное количество октана, которое сжигается двигателем в гараже за 10 минут работы на холостом ходу. Пусть обозначим количество октана, прошедшего через двигатель за этот период времени, как n(coctane).

Затем количество молекул угарного газа будет равно 2*n(coctane), так как каждый октан даёт 2 молекулы угарного газа. В таком случае, масса угарного газа будет равна:

m(co) = (молярная масса CO) * (2 * n(coctane))

Мы можем вычислить молярную массу CO, используя периодическую таблицу элементов, и затем выполнить умножение.

После этого, чтобы найти общую массу воздуха в гараже, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT.

Найдем количество вещества воздуха, обозначенного как n(воздух), где P — давление воздуха (пусть равно 1 атмосфере, что составляет 101325 Па), V — объем гаража (25 м3), R — универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм / (моль * К)), T — температура воздуха в градусах К (пусть равно комнатной температуре, 298 К).

Найдя количество вещества, мы можем вычислить массу воздуха (m(воздух)).

m(воздух) = (молярная масса воздуха) * n(воздух)

Затем массовая доля угарного газа в воздухе (x(co)) будет равна:

x(co) = m(co) / m(воздух)

Теперь, имея значение массовой доли угарного газа в воздухе, мы можем сравнить его с предельно допустимой концентрацией CO, равной 5 мг/м3.

Однако, как уже отмечалось ранее, для возможности вычисления нам необходима информация о количестве октана, потребляемого двигателем за 10 минут работы на холостом ходу, и такая информация не предоставлена в условии задачи. Таким образом, мы не можем получить точное числовое значение массовой доли угарного газа в воздухе гаража и сравнить его с предельно допустимой концентрацией CO.

Возможное решение этой задачи зависит от дополнительной информации о количестве октана, потребляемого двигателем за 10 минут работы на холостом ходу. Если вы располагаете этой информацией, пожалуйста, предоставьте ее, чтобы мы могли продолжить решение задачи и привести точный численный ответ.