Máy tạo oxygen y tế sử dụng phương pháp điện phân nước (trong môi trường acid) để cung cấp oxygen. Quá trình điện phân nước được biểu diễn bằng các bán phản ứng như sau:
(-) Cathode 2H⁺ + 2e → H₂
(+) Anode 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e
Biết chỉ thêm đúng dịch nước (trong môi trường acid) vào máy ban đầu, trong quá trình hoạt động không bổ sung thêm nước. Biết một máy tạo được 1 lít oxygen (đkc) mỗi phút; máy hoạt động 30 lần mỗi ngày với mỗi lần 15 phút. Nước sử dụng có khối lượng riêng là 1 g/mL. Cứ trung bình 10 lần hoạt động, lượng nước trong máy chỉ còn 20% so với ban đầu, nên cần đổ thêm nước đầy về mức ban đầu. Giả thiết hiệu suất điện phân nước là 100% thì tổng lượng nước cần sử dụng để vận hành máy tạo oxygen trong một ngày là bao nhiêu mL (làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu trả lời tốt nhất
10 lần hoạt động thoát ra 10 lần × 15 phút/lần × 1 L/phút = 150 L O2
—> V H2O bị điện phân trong 10 lần = 1.18.2.150/24,79 = 217,82977 mL
+ Ban đầu bình trống.
+ Đổ đầy bình hết 217,82977/80% = 272,28721 và cho máy hoạt động từ lần 1 đến 10.
+ Bổ sung 217,82977 mL thì bình đầy, cho máy hoạt động từ lần 11 đến 20.
+ Lại bổ sung 217,82977 mL thì bình đầy, cho máy hoạt động từ lần 21 đến 30 thì nghỉ.
+ Kết thúc phiên, bình còn dư 20% thể tích.
V H2O tổng = 272,28721 + 217,82977.2 = 708 mL
Chú ý: Cách tính trên dựa trên giả định bắt đầu phiên thì bình trống (coi như 20% dư lại từ phiên hôm trước phải đổ bỏ)