Какова объемная доля пентана в смеси после сгорания 14,7 г этана и пентана, при котором выделяется 744 кДж теплоты?

Для решения этой задачи, мы можем использовать знание о законе Гесса и тепловом эффекте реакции сгорания.

Первым шагом необходимо написать сбалансированное уравнение реакции сгорания этана и пентана:

\[C_2H_6 + 7 O_2 \rightarrow 2 CO_2 + 3 H_2O \quad \Delta H_1 = -ΔH_1\]
\[C_5H_{12} + 8 O_2 \rightarrow 5 CO_2 + 6 H_2O \quad \Delta H_2 = -ΔH_2\]

Здесь \(\Delta H_1\) обозначает тепловой эффект реакции сгорания этана, а \(\Delta H_2\) - тепловой эффект реакции сгорания пентана. Отметим, что тепловой эффект реакции сгорания обозначает количество энергии (в данном случае выделяемой в виде теплоты), необходимой для полного сгорания данного вещества.

Далее, по закону Гесса, тепловой эффект реакции сгорания смеси может быть получен как сумма тепловых эффектов реакций горения отдельных компонентов смеси:

\[ΔH_{тот} = x \cdot ΔH_1 + (1 - x) \cdot ΔH_2\]

где \(x\) обозначает молярную долю этана в смеси, а \(1 - x\) - молярную долю пентана.

Мы знаем, что выделилось 744 кДж теплоты. Переведем это значение в джоули:

\(Q = 744 \times 10^3\) Дж

Дальше, зная молярные массы этана и пентана, мы можем вычислить количество вещества использованных веществ по формуле:

\(n = \frac{m}{M}\)

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Для этана:

\(n_1 = \frac{14.7}{30.07}\)

Для пентана:

\(n_2 = \frac{14.7}{72.15}\)

Подставим все известные значения в уравнение закона Гесса:

\(Q = n_1 \cdot \Delta H_1 + n_2 \cdot \Delta H_2\)

Теперь мы можем выразить объемную долю этана в смеси, \(x\):

\(x = \frac{n_1 \cdot \Delta H_1 - Q}{\Delta H_1 - \Delta H_2}\)

Подставив значения и решив уравнение, мы найдем объемную долю этана в смеси после сгорания.

Пожалуйста, при необходимости, подставьте значения в формулы и произведите вычисления.