Phần $\rm 3.$ 3. Xăng sinh học (Biogasonline) là hỗn hợp của xăng truyền thống và cồn sinh học $C_2H_5OH$ . được sử ddng,cho các động cơ đốt trong như ô tô, xe máy. Một loại xăng sinh học có thành phần số mol: 35% C7H1s, 40%,$C_8H_{18},~15\%C_{10}H_{22},~10\%C_2H_5OH$ và khối lượng riêng các chất tương ứng lần lượt là $0,68~g/cm^3;0,7~g/cm^3;$,$0,73~g/cm^3;0,8~g/cm^3.$,Cho các phương trình nhiệt hóa sau:,$(1)~C_7H_{16(1)}+11O_{2(g)}\rightarrow7CO_{2(g)}+8H_2O_{(1)}$ $\Delta_rH^0_{288}=-3394~k$,$(2)~C_8H_{18(l)}+12,5O_2(g)\rightarrow8CO_2(g)+9H_2O(l)$ $\Delta_rH^0_{2\infty}=-3853kJ$,$(3)~C_{10}H_{22}(l)+15,5O_{2(g)}\rightarrow10CO_{2(g)}+11H_2O(l)$ $\Delta_rH^0_{2\infty}=-4771~k$,$(4)~C_2H_5OH_{(l)}+3,5O_2(g)\rightarrow2CO_2(g)+3H_2O_{(l)}$ $\Delta_rH^0_{288}=-1365~kJ$,a. Cho biết ý nghĩa của việc sử dụng xăng sinh học.,b. Trung bình, một chiếc xe máy tay ga di chuyển được 1 km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ,học có độ lớn là 210 kJ. Nếu dùng xăng sinh học trên làm nhiên liệu, hãy tính quãng đường xe đi được với 1 lít,xăng, biết hiệu suất sử dụng nhiệt của xe là 60%.

Question

Accepted Answer

### a. Ý nghĩa của việc sử dụng xăng sinh học

Xăng sinh học (Biogasonline) là một loại nhiên liệu tái tạo, được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ như cồn sinh học (C2H5OH) và các hợp chất hydrocarbon khác. Việc sử dụng xăng sinh học mang lại nhiều lợi ích, bao gồm:

1. **Giảm khí thải độc hại**: Xăng sinh học thường phát thải ít khí CO2 và các chất ô nhiễm khác hơn so với xăng truyền thống, giúp cải thiện chất lượng không khí.
2. **Tái tạo và bền vững**: Xăng sinh học được sản xuất từ các nguồn tái tạo như thực vật, do đó giúp giảm phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch, vốn đang cạn kiệt.
3. **Giảm hiệu ứng nhà kính**: Sử dụng xăng sinh học góp phần giảm thiểu lượng khí CO2 trong khí quyển, từ đó giảm thiểu biến đổi khí hậu.
4. **Thúc đẩy kinh tế địa phương**: Sản xuất xăng sinh học có thể tạo ra việc làm và thúc đẩy nền kinh tế nông nghiệp địa phương.

### b. Tính quãng đường xe đi được với 1 lít xăng sinh học

Đầu tiên, chúng ta cần tính tổng năng lượng sinh ra từ 1 lít xăng sinh học. Để làm điều này, ta cần tính số mol của từng thành phần trong 1 lít xăng sinh học.

1. **Tính khối lượng của từng thành phần trong 1 lít xăng sinh học**:
   - Khối lượng riêng và tỉ lệ % của từng thành phần như sau:
     - $ C_7H_{16} $: 35% của 1000 g = 350 g
     - $ C_8H_{18} $: 40% của 1000 g = 400 g
     - $ C_{10}H_{22} $: 15% của 1000 g = 150 g
     - $ C_2H_5OH $: 10% của 1000 g = 100 g

2. **Tính số mol của từng hợp chất**:
   - Số mol của $ C_7H_{16} $: 
     $$
     n = \frac{350 \text{ g}}{100 \text{ g/mol}} = 3.5 \text{ mol}
     $$
   - Số mol của $ C_8H_{18} $: 
     $$
     n = \frac{400 \text{ g}}{114 \text{ g/mol}} \approx 3.51 \text{ mol}
     $$
   - Số mol của $ C_{10}H_{22} $: 
     $$
     n = \frac{150 \text{ g}}{142 \text{ g/mol}} \approx 1.06 \text{ mol}
     $$
   - Số mol của $ C_2H_5OH $: 
     $$
     n = \frac{100 \text{ g}}{46 \text{ g/mol}} \approx 2.17 \text{ mol}
     $$

3. **Tính năng lượng sinh ra từ mỗi hợp chất**:
   - Năng lượng từ $ C_7H_{16} $:
     $$
     Q_1 = n \times \Delta_rH^0 = 3.5 \times (-3394) = -11879 \text{ kJ}
     $$
   - Năng lượng từ $ C_8H_{18} $:
     $$
     Q_2 = n \times \Delta_rH^0 = 3.51 \times (-3853) \approx -13558 \text{ kJ}
     $$
   - Năng lượng từ $ C_{10}H_{22} $:
     $$
     Q_3 = n \times \Delta_rH^0 = 1.06 \times (-4771) \approx -5060 \text{ kJ}
     $$
   - Năng lượng từ $ C_2H_5OH $:
     $$
     Q_4 = n \times \Delta_rH^0 = 2.17 \times (-1365) \approx -2966 \text{ kJ}
     $$

4. **Tổng năng lượng sinh ra**:
   $$
   Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 \approx -11879 - 13558 - 5060 - 2966 = -33663 \text{ kJ}
   $$

5. **Tính hiệu suất sử dụng nhiệt**:
   Hiệu suất là 60%, vì vậy năng lượng sử dụng được là:
   $$
   Q_{usable} = 0.6 \times 33663 \approx 20198 \text{ kJ}
   $$

6. **Tính quãng đường đi được**:
   Một chiếc xe máy tay ga cần 210 kJ để di chuyển 1 km. Do đó, quãng đường xe đi được với 1 lít xăng sinh học là:
   $$
   d = \frac{Q_{usable}}{210} = \frac{20198}{210} \approx 96.6 \text{ km}
   $$

### Kết luận:
Quãng đường xe đi được với 1 lít xăng sinh học là khoảng 96.6 km.