Какое количество теплоты высвобождается при полной окислительной реакции 5 килограммов углерода?

Объяснение: Полное окисление углерода приводит к образованию диоксида углерода (CO2). Отрицательная величина теплоты освобождается в процессе окисления, поскольку энергия освобождается из реагирующих веществ. Для решения данной задачи мы используем закон сохранения энергии и уравнение реакции окисления углерода:

C + O2 → CO2

Масса углерода, указанная в задаче, равна 5 кг. Атомная масса углерода (C) составляет приблизительно 12 г/моль, таким образом, мы можем рассчитать количество молей углерода в 5 кг:

5 кг * (1000 г/кг) / (12 г/моль) ≈ 416.67 моль

Согласно уравнению реакции, каждая моль углерода оказывается взаимодействующей с одной молью кислорода (O2) и образует одну моль диоксида углерода (CO2). Таким образом, количество молей углерода и диоксида углерода в реакции будет одинаковым.

Теплота, освобождаемая в результате полного окисления одной моли углерода, составляет приблизительно 393,5 кДж.

Таким образом, общее количество теплоты, высвобождаемое при полном окислении 5 кг углерода, будет:

Количество молей углерода * Теплота освобождения одной моли углерода = 416.67 моль * 393.5 кДж/моль

Пример использования: Посчитаем количество высвобождаемой теплоты при полном окислении 5 кг углерода.

Совет: При решении данной задачи полезно знать массу, атомную массу и значение теплоты окисления углерода.

Упражнение: Как изменится количество высвобождаемой теплоты, если вместо 5 кг углерода будет окислено 10 кг углерода?