Сколько теплоты выделяется при сжигании 112 л водяного газа, взятого при стандартных условиях, где водяной газ

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать молярную массу каждого компонента водяного газа и использовать уравнение реакции сожжения для расчета количества выделяемой теплоты.

Сначала давайте определим молярную массу водорода (H₂) и оксида углерода (CO₂):
Молярная масса H₂ = 2 г/моль
Молярная масса CO₂ = 12 г/моль + 16 г/моль + 16 г/моль = 44 г/моль

Затем рассчитаем количество вещества каждого компонента в водяном газе:
Объем водяного газа = 112 л

Поскольку водяной газ состоит из равных объемов водорода и оксида углерода, мы можем разделить его объем пополам, чтобы получить объем каждого компонента:
Объем водорода = 112 л / 2 = 56 л
Объем оксида углерода = 112 л / 2 = 56 л

Теперь, используя молярные массы, можно рассчитать количество вещества каждого компонента по формуле:
Количество вещества = объем / молярная масса

Количество вещества водорода = 56 л / 22,4 л/моль (1 моль H₂ занимает 22,4 л при стандартных условиях) = 2,5 моль
Количество вещества оксида углерода = 56 л / 22,4 л/моль = 2,5 моль

Теперь мы можем записать уравнение реакции сгорания водяного газа и использовать его, чтобы найти количество выделяемой теплоты:
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Из уравнения видно, что при сжигании одного моля водяного газа (CH₄ + 2O₂), образуется 2 моля воды (2H₂O). Таким образом, количество выделяемой теплоты будет пропорционально количеству вещества воды.

Количество вещества воды = 2 моль (так как 1 моль водяного газа дает 2 моля воды)
Выделяемая теплота = количество вещества воды × теплота реакции

Теплота реакции сгорания водяного газа - это величина, указывающая, сколько теплоты выделяется при полном сжигании одного моля вещества. Для воды это значение составляет 286 кДж/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество выделяемой теплоты:
Выделяемая теплота = 2 моль × 286 кДж/моль = 572 кДж

Таким образом, при сжигании 112 л водяного газа, выделяется 572 кДж теплоты.