Для зимнего отопления двухкомнатной квартиры требуется миллион килокалорий в месяц. Эта теплота производится путём сжигания природного газа или угля. Уголь – довольно грязное топливо, он содержит значительное количество серы, которая сгорает до сернистого газа SO2. Считая, что для отопления используют уголь с теплотой сгорания 5000 ккал/кг, а массовая доля сгораемой серы в угле равна 1%, рассчитайте, сколько кубометров сернистого газа выделится в атмосферу при отоплении квартиры углём в течение месяца. Для этого: 1) рассчитайте массу угля, который сгорит за месяц; 2) рассчитайте массу серы в сгоревшем угле; 3) рассчитайте объём выделившегося сернистого газа (н.у.) в кубометрах.

Конечно, вот подробное решение: 1. Рассчитаем массу угля, необходимую для отопления: Для начала нужно перевести килокалории в килограммы угля, используя теплоту сгорания угля: Масса угля = Общее количество теплоты / Теплота сгорания $$m_{угля} = \frac{10^6 \text{ ккал}}{5000 \text{ ккал/кг}} = 200 \text{ кг}$$ 2. Рассчитаем массу серы, сгоревшей в угле: Массовая доля серы в угле составляет 1%, следовательно: Масса серы = Масса угля * Доля серы $$m_{серы} = 200 \text{ кг} \cdot 0.01 = 2 \text{ кг}$$ 3. Рассчитаем объём выделившегося сернистого газа (SO2): Сначала определим количество вещества серы, превратившейся в SO2: Количество вещества серы = Масса серы / Молярная масса серы Молярная масса серы (S) = 32 г/моль = 0.032 кг/моль $$n_{серы} = \frac{2 \text{ кг}}{0.032 \text{ кг/моль}} = 62.5 \text{ моль}$$ Так как вся сера превращается в SO2, количество вещества SO2 равно количеству вещества серы: $$n_{SO_2} = 62.5 \text{ моль}$$ Теперь рассчитаем объём SO2 при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа (22.4 л/моль или 0.0224 м³/моль): Объём SO2 = Количество вещества SO2 * Молярный объём $$V_{SO_2} = 62.5 \text{ моль} \cdot 0.0224 \text{ м$$^3$$/моль} = 1.4 \text{ м$$^3$$}$$ Ответ: 1. Масса угля, сгоревшего за месяц: 200 кг 2. Масса серы в сгоревшем угле: 2 кг 3. Объём выделившегося сернистого газа (SO2) при н.у.: 1.4 м$$^3$$