5. Удельная теплота сгорания водорода больше, чем газа бутана. Чем это можно объяснить, что при сгорании баллона бутана выделилось большее количество теплоты, чем при сгорании такого же объёма водорода, если давление газов одинаково?

Удельная теплота сгорания показывает количество теплоты на единицу массы. У водорода она велика, в частности, потому что молекулы водорода очень лёгкие. Но при сравнении одинаковых объёмов газов важна также масса газа в этом объёме.

При одинаковых температуре и давлении равные объёмы газов содержат одинаковое число молекул. Молекула бутана \(\mathrm{C_4H_{10}}\) примерно в 29 раз тяжелее молекулы водорода \(\mathrm{H_2}\): \(\frac{58}{2}=29\). Поэтому в равном объёме бутана масса топлива намного больше. Произведение удельной теплоты сгорания на массу для этого объёма у бутана оказывается больше, несмотря на меньшую удельную теплоту сгорания.

Ответ: в одинаковом объёме бутана содержится гораздо большая масса топлива, поэтому при его сгорании выделяется больше теплоты.