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気体の体積と気体分子のモル数には
それがどんな気体でも
22.4L = 1mol
になるということは必ず理解しといてください。
なので
水素は10Lあれば5Lの酸素と反応
メタンは10Lに対して20Lの酸素と反応です。
(1)
体積比で水素とメタンが50%なので
どちらも56m³ずつあります。
水素56m³に対して酸素は28m³必要
メタン56m³に対しては112m³必要
合わせて140m³必要ですね。
(2)
燃焼熱は燃料1molを燃焼させたときの熱量です。
ということで56m³が何molになるか計算します。
ちなみに1m³ = 1000Lです。
56 m³ = 5.6×10⁴L
5.6×10⁴L ÷ 22.4 = 2.5 ×10³mol
なので水素もメタンも2.5 ×10³molあります。
水素は1molあたり286kJ
メタンは1molあたり891kJなので
どちらも2.5 ×10³倍して足し合わせれば
7.15×10⁵ + 22.3×10⁵ = 29.4×10⁵ kJ
端数を落として整理して2.9×10⁶kJ
(3)
(2)の2.5 ×10³molをそのまま使っていきます。
反応式から
1molの水素に対して1molの水が発生
1molのメタンに対しては2molの水が発生です。
水素とメタンは2.5 ×10³molあるので
水素の反応で2.5 ×10³molの水が
メタンの反応で5.0×10³molの水が発生
合わせて7.5 ×10³molの水が発生
このときの質量は水の分子量18を使って
7.5 ×10³ × 18 = 135 × 10³ g
10³g = 1kgなので
135kg
端数を落として整理して1.4×10² kg
うん。
とんでもない大爆発ですね。笑
丁寧にありがとうございます✨
とても分かりやすかったです！！
大爆発なんですか？笑