Номер 3, страница 84 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3. Съедая плитку шоколада массой 100 г, человек получает 259 ккал ($1 \text{ ккал} = 4.184 \text{ кДж}$). Вычислите, какую массу чистого угля нужно сжечь на воздухе, чтобы выделилось такое же количество теплоты. Известно, что тепловой эффект реакции 410 кДж.

Ответ: 31,71г.

Дано:

Энергетическая ценность шоколада, $E_{шок} = 259$ ккал

Коэффициент перевода, $k = 4,184$ кДж/ккал

Тепловой эффект реакции горения угля, $Q_{моль} = 410$ кДж/моль

Молярная масса углерода, $M(C) \approx 12$ г/моль

Перевод в систему СИ:

$E_{шок} = 259 \text{ ккал} = 259 \times 4184 \text{ Дж} = 1083656 \text{ Дж}$

$Q_{моль} = 410 \text{ кДж/моль} = 410000 \text{ Дж/моль}$

$M(C) = 12 \text{ г/моль} = 0,012 \text{ кг/моль}$

Найти:

Массу угля, $m_{угля}$ — ?

Решение:

1. Сначала вычислим количество теплоты ($Q_{шок}$), которое получает человек, в килоджоулях (кДж).

$Q_{шок} = 259 \text{ ккал} \times 4,184 \frac{\text{кДж}}{\text{ккал}} = 1083,656 \text{ кДж}$

2. По условию, необходимо сжечь массу угля, при которой выделится такое же количество теплоты, т.е. $Q_{угля} = Q_{шок}$. Тепловой эффект реакции горения угля (предполагаем, что это чистый углерод C) составляет 410 кДж/моль. Это значит, что при сгорании 1 моля углерода выделяется 410 кДж теплоты.

3. Найдем количество вещества ($\nu$) угля, которое нужно сжечь для получения необходимого количества теплоты.

$\nu_{угля} = \frac{Q_{угля}}{Q_{моль}} = \frac{1083,656 \text{ кДж}}{410 \frac{\text{кДж}}{\text{моль}}} \approx 2,64306 \text{ моль}$

4. Зная количество вещества и молярную массу углерода ($M(C) \approx 12$ г/моль), вычислим массу угля.

$m_{угля} = \nu_{угля} \times M(C)$

$m_{угля} = 2,64306 \text{ моль} \times 12 \frac{\text{г}}{\text{моль}} \approx 31,7167 \text{ г}$

Округлим полученное значение до сотых.

$m_{угля} \approx 31,72 \text{ г}$

Ответ: 31,72 г.