Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tính số mol của xăng E5 trong 2,5 kg.**
Giả sử mật độ của xăng E5 gần bằng 0,75 kg/L (mật độ trung bình của xăng). Ta có:
\[
V = \frac{2,5 \text{ kg}}{0,75 \text{ kg/L}} \approx 3,33 \text{ L}
\]
Tiếp theo, ta tính số mol của từng thành phần trong xăng E5.
- Tỷ lệ mol của ethanol: 5%
- Tỷ lệ mol của heptane: 35%
- Tỷ lệ mol của octane: 60%
Tính tổng số mol trong 1 mol xăng E5:
\[
n_{total} = 0,05 + 0,35 + 0,60 = 1 \text{ mol}
\]
Tính số mol cho 2,5 kg xăng E5:
\[
n = 3,33 \text{ mol}
\]
Số mol của từng thành phần:
- Số mol ethanol:
\[
n_{C_2H_5OH} = 0,05 \times 3,33 \approx 0,1665 \text{ mol}
\]
- Số mol heptane:
\[
n_{C_7H_{16}} = 0,35 \times 3,33 \approx 1,1655 \text{ mol}
\]
- Số mol octane:
\[
n_{C_8H_{18}} = 0,60 \times 3,33 \approx 1,998 \text{ mol}
\]
2. **Tính năng lượng giải phóng từ từng thành phần.**
- Năng lượng từ ethanol:
\[
E_{C_2H_5OH} = n_{C_2H_5OH} \times 1367 \text{ kJ} \approx 0,1665 \times 1367 \approx 227,5085 \text{ kJ}
\]
- Năng lượng từ heptane:
\[
E_{C_7H_{16}} = n_{C_7H_{16}} \times 4825 \text{ kJ} \approx 1,1655 \times 4825 \approx 5625,6375 \text{ kJ}
\]
- Năng lượng từ octane:
\[
E_{C_8H_{18}} = n_{C_8H_{18}} \times 5460 \text{ kJ} \approx 1,998 \times 5460 \approx 10943,88 \text{ kJ}
\]
3. **Tính tổng năng lượng giải phóng.**
Tổng năng lượng giải phóng là:
\[
E_{total} = E_{C_2H_5OH} + E_{C_7H_{16}} + E_{C_8H_{18}} \approx 227,5085 + 5625,6375 + 10943,88 \approx 16696,026 \text{ kJ}
\]
4. **Tính năng lượng thực tế sử dụng.**
Chỉ 80% năng lượng được sử dụng:
\[
E_{usable} = E_{total} \times 0,8 \approx 16696,026 \times 0,8 \approx 13356,8208 \text{ kJ}
\]
5. **Tính thời gian sử dụng.**
Xe máy cần 37688 kJ trong 1 giờ:
\[
t = \frac{E_{usable}}{37688} \approx \frac{13356,8208}{37688} \approx 0,354 \text{ giờ}
\]
Quy đổi sang phút:
\[
t_{phut} = 0,354 \times 60 \approx 21,24 \text{ phút}
\]
Cuối cùng, làm tròn kết quả đến hàng phần mười:
Thời gian để sử dụng hết 2,5 kg xăng E5 gần nhất với giá trị là **21,2 phút**.