Номер 4, страница 197 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 43. Химия в промышленности. Принципы химического производства. Глава VIII. Химия и жизнь - номер 4, страница 197.

Условие.

4*. Человек начинает ощущать едкий запах оксида серы(IV), если в $1 \text{ м}^3$ воздуха содержится $3 \text{ мг SO}_2$. При вдыхании в течение $5 \text{ мин}$ воздуха с таким содержанием $\text{SO}_2$ у человека развивается воспаление гортани. Какое количество $\text{SO}_2$ приводит к развитию болезни? (Считайте, что объём лёгких равен $9,5 \text{ л}$, а вдох происходит каждые $4 \text{ с}.)$

Решение.

Решение 2.

Дано:

Массовая концентрация оксида серы(IV) в воздухе $\rho(SO_2) = 3 \text{ мг/м}^3$
Время вдыхания воздуха $t = 5 \text{ мин} = 300 \text{ с}$
Объём воздуха, вдыхаемого за один раз (принят равным объёму лёгких) $V_1 = 9,5 \text{ л} = 9,5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$
Периодичность вдоха $T = 4 \text{ с}$

Найти:

Массу оксида серы(IV), которая приводит к развитию болезни $m(SO_2)$.

Решение:

1. Первым шагом определим общее количество вдохов, которое человек совершит за 5 минут. Для этого общее время вдыхания разделим на время, затрачиваемое на один вдох.

$N = \frac{t}{T}$

$N = \frac{300 \text{ с}}{4 \text{ с}} = 75$

Человек сделает 75 вдохов.

2. Далее вычислим общий объём воздуха, который пройдёт через лёгкие за это время. Умножим количество вдохов на объём одного вдоха.

$V_{общ} = N \cdot V_1$

$V_{общ} = 75 \cdot 9,5 \text{ л} = 712,5 \text{ л}$

3. Для дальнейших расчётов переведём полученный объём в кубические метры, используя соотношение $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$.

$V_{общ} = 712,5 \text{ л} = 0,7125 \text{ м}^3$

4. Зная общий объём вдыхаемого воздуха и концентрацию в нём оксида серы(IV), мы можем найти массу $SO_2$, которая попала в организм и вызвала заболевание.

$m(SO_2) = V_{общ} \cdot \rho(SO_2)$

$m(SO_2) = 0,7125 \text{ м}^3 \cdot 3 \frac{\text{мг}}{\text{м}^3} = 2,1375 \text{ мг}$

Ответ: количество $SO_2$, которое приводит к развитию болезни, составляет 2,1375 мг.