Пример выполнения задания. Условие. Какой объем углекислого газа, взятого при нормальных условиях, необходимо поглотить растению

Условие. Какой объем углекислого газа, взятого при нормальных условиях, необходимо поглотить растению, чтобы выросло дерево со следующими параметрами:

диаметр ствола D=0,8 м,

высота h=15 м,

плотность древесины ρ=0,08 м³.

Принимаем, что вся древесина состоит из углерода, и что древесный ствол имеет правильную цилиндрическую форму.

Решение:

1) Определяем массу m дерева. Для этого площадь поперечного сечения, равную π r², умножим на высоту h (радиус r равен D/2 = 0,4 м) и на плотность ρ.

То есть, m = π r² h ρ (1.2)

или 3,14 × (0,4 м)² ×15 м × 0,08 т/м³ = 0,6 т = 600 кг.

Принимаем в уравнении (1.2) массу углекислого газа (СО₂) равной m₁, массу углерода (С) равной m₂, а их молекулярные массы равными М₁ и М₂ соответственно.

Воспользуемся соотношением масс реагирующих веществ и их молекулярных масс:

(1.3)

где m₁ и m₂ – массы реагирующих веществ; M₁ и M₂ – их молекулярные массы;

k1 и k2 – их стехиометрические коэффициенты (согласно уравнению (1.2) они

равны единице).

Атомная масса кислорода равна 16, углерода – 12 (из таблицы Д.И. Менделеева). Соответственно, молекулярная масса СО₂ (M₁) равна 16 × 2 +12 = 44; молекулярная масса углерода принимается равной его атомной массе, т.е. M₂ = 12. Используя формулу (1.3), получаем:

(1.4)

Известно, что при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Так как 1 моль углекислого газа имеет массу 0,044 кг или 44 г (поскольку масса одного моля численно равна молекулярной массе), то, умножив число молей углекислого газа, содержащихся в 2200 кг, на 22,4 л, получим искомую величину.

Ответ: объем углекислого газа, взятого при нормальных условиях, равен 1120 м³.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: