Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích C2H5OH (D = 0,8 g/mL) với 95 thể tích xăng truyền thống. Giả sử xăng truyền thống chỉ chứa hai alkane C8H18 và C9H20 (tỉ lệ mol tương ứng 3 : 4, D = 0,7 g/mL). Biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 mol các chất trong xăng E5 như sau:
Thành phần xăng E5… C2H5OH… C8H18… C9H20
Nhiệt tỏa ra (kJ/mol)…. 1365,0…. 5928,7…. 6119,8
Trung bình, một chiếc xe máy di chuyển được 1 km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn là 211,8 kJ. Nếu chiếc xe máy di chuyển từ Thái Nguyên đến Bắc Giang với quãng đường là 60 km thì hết bao nhiêu lít xăng E5 (làm tròn đến hàng phần mười)? Biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ xe máy là 25%.
Câu trả lời tốt nhất
1L xăng E5 chứa C2H5OH (50 mL), xăng truyền thống (950 mL)
nC2H5OH = 50.0,8/46 = 20/23 mol
nC8H18 = 3x; nC9H20 = 4x
—> 114.3x + 128.4x = 950.0,7 —> x = 95/122
Năng lượng hữu ích khi đốt cháy 1L xăng E5:
25%[1365,0.20/23 + 5928,7.3x + 6119,8.4x] = 8524,615155 kJ
Số L xăng cần thiết để di chuyển 60 km:
211,8.60/8524,615155 = 1,5 L