Чтобы рассчитать объём оксида углерода (CO2), который образуется при сгорании угля, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определим массу угля, который сгорит.
- В задаче указано, что уголь содержит 10% пустой породы. Это значит, что только 90% от общего веса угля является горючим материалом.
- Масса горючего угля будет составлять: 10 кг * 90% = 10 кг * 0.9 = 9 кг.
Шаг 2: Найдем, сколько углерода содержится в угле.
- Уголь в основном состоит из углерода. Обычно можно считать, что в 1 кг угля содержится около 0.75 кг углерода. Однако для более точного расчета нужно знать конкретный состав угля.
- Для упрощения будем считать, что 9 кг угля содержат 9 кг * 0.75 = 6.75 кг углерода.
Шаг 3: Рассчитаем, сколько CO2 образуется из углерода.
- При сгорании углерода (C) в кислороде (O2) образуется углекислый газ (CO2) по следующему уравнению реакции:
- C + O2 → CO2.
- 1 моль углерода (12 г) дает 1 моль углекислого газа (44 г).
- Теперь найдем, сколько углекислого газа образуется из 6.75 кг углерода:
- Сначала переведем массу углерода в граммы: 6.75 кг = 6750 г.
- Теперь найдем количество молей углерода: 6750 г / 12 г/моль = 562.5 моль C.
- Поскольку на 1 моль углерода образуется 1 моль CO2, то количество образовавшегося CO2 будет также 562.5 моль.
Шаг 4: Рассчитаем объём CO2 при нормальных условиях.
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22.4 литра.
- Следовательно, объём CO2 будет равен: 562.5 моль * 22.4 л/моль = 12600 литров.
Ответ: При сгорании 10 кг угля, содержащего 10% пустой породы, образуется примерно 12600 литров оксида углерода 4 (CO2).