Для решения задачи нужно определить количество теплоты, которое выделится при сгорании 11,2 литров этана при нормальных условиях (н.у.).
- Определение количества вещества этана
При нормальных условиях (н.у.) один моль любого идеального газа занимает объем 22,4 литра. Используя это, можно рассчитать количество молей этана ((C_2H_6)) в 11,2 литров:
[ n(C_2H_6) = \frac{V(C_2H6)}{V{молярный}} = \frac{11,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,5 \, \text{моль} ]
- Определение количества теплоты, выделяющейся при сгорании 0,5 молей этана
Согласно данному термохимическому уравнению:
[ 2 C_2H_6(г) + 7 O_2(г) \rightarrow 4 CO_2(г) + 6 H_2O(ж) + 3120 \, \text{кДж} ]
Из уравнения видно, что при сгорании 2 молей этана выделяется 3120 кДж тепла. Следовательно, при сгорании 1 моля этана выделяется:
[ \frac{3120 \, \text{кДж}}{2} = 1560 \, \text{кДж} ]
Теперь, зная, что у нас 0,5 молей этана, можно вычислить количество тепла, которое выделится:
[ Q = 0,5 \, \text{моль} \times 1560 \, \text{кДж/моль} = 780 \, \text{кДж} ]
Таким образом, количество теплоты, которое выделится при сгорании 11,2 литров этана при нормальных условиях, равно 780 кДж.