Номер 13, страница 63 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Используя данные, представленные в таблице, укажите оптимальный состав смеси этиленгликоля с водой при производстве и использовании антифриза в вашем регионе. Обоснуйте свой ответ.

Объёмная доля этиленгликоля, %

Температура кристаллизации смеси, $^\circ C$

12,5 -3,9

25,0 -12,2

38,5 -23,3

44,0 -28,9

52,5 -40,0

65,0 -75,0

Выбор оптимального состава антифриза зависит от климатических условий конкретного региона, а именно от минимальных зимних температур. Оптимальным считается состав, который обеспечивает незамерзание охлаждающей жидкости при самых низких температурах, характерных для региона, с некоторым запасом, но при этом не является избыточно концентрированным, чтобы избежать лишних затрат и возможного ухудшения теплоотводящих свойств. Рассмотрим два основных климатических сценария для России.

1. Для центральных регионов России (например, Московская, Ленинградская, Нижегородская области).

В этих регионах средние минимальные температуры зимой редко опускаются ниже –25 °C, однако возможны аномальные похолодания до –30 °C и даже ниже. Проанализируем данные из таблицы:

• Смесь с 38,5% этиленгликоля (температура кристаллизации –23,3 °C) не обеспечивает достаточной защиты, так как температура может опуститься ниже.

• Смесь с 44,0% этиленгликоля (температура кристаллизации –28,9 °C) уже близка к пороговым значениям и не имеет достаточного запаса прочности на случай сильных морозов.

• Смесь с 52,5% этиленгликоля (температура кристаллизации –40,0 °C) является оптимальным выбором. Она обеспечивает надёжную защиту системы охлаждения двигателя даже в периоды сильных и затяжных морозов, создавая необходимый запас безопасности. Именно такой состав соответствует популярным маркам антифриза «-40».

• Использование смеси с 65,0% этиленгликоля (температура кристаллизации –75,0 °C) в данных климатических условиях является экономически неоправданным и избыточным.

Ответ: Для центральных регионов России оптимальным является состав смеси с объёмной долей этиленгликоля 52,5%, обеспечивающий температуру кристаллизации –40,0 °C.

2. Для регионов Сибири, Урала и Крайнего Севера.

В этих регионах характерны суровые зимы, где температуры часто опускаются до –40 °C и ниже. Для обеспечения бесперебойной работы техники в таких условиях требуется антифриз с очень низкой температурой замерзания.

• Смесь с 52,5% этиленгликоля (температура кристаллизации –40,0 °C) может оказаться недостаточной, так как она будет работать на пределе своих возможностей и может кристаллизоваться при более сильных морозах, которые не являются редкостью для этих регионов.

• Смесь с 65,0% этиленгликоля (температура кристаллизации –75,0 °C) является оптимальным выбором. Такой состав гарантирует, что охлаждающая жидкость не замерзнет даже в самые экстремальные морозы, обеспечивая максимальную защиту двигателя. Этот состав соответствует антифризам класса «-65» (арктическим).

Ответ: Для регионов Сибири и Крайнего Севера оптимальным является состав смеси с объёмной долей этиленгликоля 65,0%, обеспечивающий температуру кристаллизации –75,0 °C.