Для решения задачи по вычислению количества теплоты, выделяющейся при сжигании 1 кг железа, нужно разобрать термохимическое уравнение и провести необходимые расчеты.
Дано термохимическое уравнение:
[ 3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4 + 1116 \text{ кДж} ]
Это уравнение показывает, что при взаимодействии 3 молей железа с кислородом выделяется 1116 кДж теплоты.
Рассчитаем молярную массу железа (Fe):
Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,85 г/моль.
Определим массу железа, участвующую в реакции:
Для 3 молей железа это будет:
[ 3 \text{ моль} \times 55,85 \text{ г/моль} = 167,55 \text{ г} ]
Переведем массу железа в килограммы:
[ 167,55 \text{ г} = 0,16755 \text{ кг} ]
Определим количество теплоты, выделяющееся при сжигании 0,16755 кг железа:
Согласно уравнению, при сжигании 0,16755 кг железа выделяется 1116 кДж теплоты.
Найдем количество теплоты, выделяющееся при сжигании 1 кг железа:
Используем пропорцию:
[ \frac{1116 \text{ кДж}}{0,16755 \text{ кг}} = \frac{Q}{1 \text{ кг}} ]
Где ( Q ) — это количество теплоты, выделяющееся при сжигании 1 кг железа.
Решим пропорцию:
[ Q = \frac{1116 \text{ кДж}}{0,16755 \text{ кг}} \times 1 \text{ кг} ]
[ Q \approx 6662 \text{ кДж} ]
Таким образом, при сжигании 1 кг железа выделится примерно 6662 кДж теплоты.