дано:
объем кислорода, выделяемого 1 гектаром леса за день = 190 кг
площадь леса = 100 га
содержание негорючих примесей в угле = 13.6%
найти:
массу каменного угля (m)
решение:
1. Рассчитаем массу кислорода, который поглощает лес площадью 100 га.
mass(O2) = mass(O2 на 1 га) * площадь леса
mass(O2) = 190 кг * 100 га = 19000 кг
2. Определим, сколько углекислого газа (CO2) будет выделяться при сгорании каменного угля. По уравнению горения угля, на 1 моль угля выделяется 1 моль углекислого газа. Молярная масса CO2 = 44 г/моль.
3. Найдем количество вещества кислорода:
n(O2) = mass(O2) / M(O2) = 19000 кг / 32 г/моль = 19000000 г / 32 г/моль ≈ 593750 моль
4. Поскольку на 1 моль угля выделяется 1 моль CO2, то такое же количество моль CO2 будет выделяться при сгорании угля:
n(CO2) = n(O2) = 593750 моль
5. Теперь найдем массу угля, необходимую для выделения этого количества CO2. Для этого используем молярную массу угля. Предположим, что средняя молярная масса каменного угля составляет около 100 г/моль.
mass(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 593750 моль * 44 г/моль = 26145000 г = 26145 кг
6. Учитывая содержание смесями, найдем массу чистого угля без примесей:
mass(угля) = mass(CO2) / (1 - доля негорючих примесей)
mass(угля) = 26145 кг / (1 - 0.136) = 26145 кг / 0.864 ≈ 30230.63 кг
ответ:
Необходимая масса каменного угля, при сгорании которого выделится такой же объем углекислого газа, составляет примерно 30230.63 кг.