Для расчета объема воздуха, необходимого для сгорания 12,4 кг толуола, нужно сначала определить, какое количество кислорода необходимо для полного сгорания этого вещества. Уравнение сгорания толуола выглядит так: C6H5(CH3) + 9O2 -> 7CO2 + 4H2O. Из уравнения видно, что на 1 молекулу толуола требуется 9 молекул кислорода. 1. Рассчитаем молекулярную массу толуола: C (углерод) = 12 г/моль, H (водород) = 1 г/моль. Таким образом, молекулярная масса толуола: (6 * 12) + (5 * 1) + (1 * 12) = 72 + 5 + 12 = 89 г/моль. 2. Рассчитаем количество молей толуола в 12,4 кг: 12,4 кг = 12400 г. Количество молей толуола = масса / молекулярная масса = 12400 г / 89 г/моль ≈ 139,33 моль. 3. Теперь определим, сколько кислорода необходимо для сгорания: Необходимое количество молей O2 = 139,33 моль толуола * 9 моль O2 / 1 моль толуола ≈ 1253 моль O2. 4. Теперь найдем объем кислорода при заданных условиях (температура 34°С и давление 3 атм). Для этого используем закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P — давление, V — объем, n — количество молей, R — универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·K)), T — температура в Кельвинах. Температура в Кельвинах: T = 34 + 273,15 = 307,15 K. 5. Подставляем известные значения в уравнение: V = (nRT) / P, V = (1253 моль * 0,0821 л·атм/(моль·K) * 307,15 K) / 3 атм. Выражение рассчитывается следующим образом: V ≈ (1253 * 0,0821 * 307,15) / 3 ≈ 10622,025 / 3 ≈ 3540,675 л. Таким образом, объем воздуха при сгорании 12,4 кг толуола составит примерно 3540,68 литров, однако необходимо учитывать, что воздух состоит из примерно 21% кислорода. Следовательно, объем воздуха будет: V(воздуха) = V(O2) / 0,21 ≈ 3540,68 / 0,21 ≈ 16878,00 л. Таким образом, для сгорания 12,4 кг толуола понадобится приблизительно 16878 литров воздуха.
