1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Электрические средства передвижения не загрязняют атмос...
Решение задачи

Электрические средства передвижения не загрязняют атмосферу города. Однако, электроэнергия не является экологически чистой, так как при её производстве путём сжигания углеводородного топлива в атмосферу выделяется углекислый газ. Электрическая ёмкость

  • Физика

Условие:

Электрические средства передвижения не загрязняют атмосферу города. Однако, электроэнергия не является экологически чистой, так как при её производстве путём сжигания углеводородного топлива в атмосферу выделяется углекислый газ. Электрическая ёмкость аккумулятора обычного электромобиля составляет 50 кВт·ч (1 кВт·ч = 3600 кДж). Теплота сгорания метана – 50 кДж/г, в электрическую энергию преобразуется 30 % теплоты сгорания. Определите, сколько кубометров углекислого газа (в пересчёте на н.у.) выделится при производстве электричества, необходимого для полной зарядки аккумулятора автомобиля. Для этого: 1) рассчитайте количество теплоты, необходимой для производства требуемой электроэнергии; 2) запишите уравнение реакции сгорания метана; 3) рассчитайте объём углекислого газа (н.у.), выделившегося при сгорании необходимого количества метана.

Решение:

Для решения задачи, давайте пройдемся по всем шагам.

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, необходимой для производства требуемой электроэнергии.


1. Определим количество электрической энергии в джоулях:
\[
50 \text{ кВт·ч} = 50 \times 3600 \text{ кДж} = 180000 \text{ кДж}
\]

2. Определим количество теплоты, необходи... Учитывая, что только 30% теплоты сгорания метана преобразуется в электрическую энергию, мы можем использовать формулу: \[ Q{\text{электрическая}}}{0.3} \] Подставим значения: \[ Q_{\text{необходимое}} = \frac{180000 \text{ кДж}}{0.3} = 600000 \text{ кДж} \] Уравнение реакции сгорания метана (CH₄) выглядит следующим образом: \[ \text{CH}2 \rightarrow \text{CO}2\text{O} \] 1. Теплота сгорания метана составляет 50 кДж/г. Тогда количество метана, необходимое для получения 600000 кДж, можно рассчитать так: \[ m{\text{необходимое}}}{Q_{\text{сгорания}}} = \frac{600000 \text{ кДж}}{50 \text{ кДж/г}} = 12000 \text{ г} \] 2. Из уравнения реакции видно, что 1 моль метана (16 г) дает 1 моль углекислого газа (44 г). Рассчитаем, сколько углекислого газа выделится из 12000 г метана: \[ n_{\text{метан}} = \frac{12000 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 750 \text{ моль} \] Поскольку на 1 моль метана выделяется 1 моль углекислого газа, то: \[ n2} = 750 \text{ моль} \] 3. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л. Тогда объем углекислого газа будет: \[ V2} = n2} \times 22.4 \text{ л/моль} = 750 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 16800 \text{ л} \] Переведем в кубометры: \[ V2} = \frac{16800 \text{ л}}{1000} = 16.8 \text{ м}^3 \] При производстве электричества, необходимого для полной зарядки аккумулятора автомобиля, выделится 16.8 кубометров углекислого газа.

Не нашел нужную задачу?

Воспользуйся поиском

Выбери предмет