Для ликвидации разлива горючего в воде иногда используют сжигание. Этот метод применяют, когда слой нефтепродукта большой и ещё не успел смешаться с водой. Предположим, что произошёл разлив 190 л топлива (плотность – 720 кг/м³) на площади в 120 м². Примем, что формула топлива – C8H18 и оно полностью сгорает с образованием углекислого газа. Определите, сколько литров углекислого газа (в пересчёте на н.у.) выделится при сгорании топлива на 1 м² водоёма. Для этого: 1) запишите уравнение реакции горения топлива; 2) рассчитайте массу топлива, которое сгорит на 1 м² водоёма; 3) рассчитайте объём выделившегося углекислого газа (н.у.).

Решение:

Пошаговое решение:

1. Запишем уравнение реакции горения топлива:

   2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O

2. Рассчитаем массу топлива, которое сгорит на 1 м² водоёма:
   • Общий объем топлива: V = 190 л = 0,19 м³
   • Плотность топлива: \( \rho \) = 720 кг/м³
   • Общая площадь разлива: S = 120 м²
   • Масса топлива: m = V * \( \rho \) = 0,19 м³ * 720 кг/м³ = 136,8 кг
   • Масса топлива на 1 м²: m₁ = m / S = 136,8 кг / 120 м² = 1,14 кг
3. Рассчитаем объём выделившегося углекислого газа (н.у.) при сгорании 1,14 кг топлива:
   • Молярная масса C₈H₁₈: M(C₈H₁₈) = 8*12 + 18*1 = 114 г/моль = 0,114 кг/моль
   • Количество вещества C₈H₁₈: n(C₈H₁₈) = m₁ / M(C₈H₁₈) = 1,14 кг / 0,114 кг/моль = 10 моль
   • Из уравнения реакции: 2 моль C₈H₁₈ образуют 16 моль CO₂, следовательно, 10 моль C₈H₁₈ образуют 80 моль CO₂.
   • Объём CO₂ при н.у.: V(CO₂) = n(CO₂) * V_m, где V_m = 22,4 л/моль (молярный объем газа при н.у.)
   • V(CO₂) = 80 моль * 22,4 л/моль = 1792 л

Ответ: 1792 литров углекислого газа.