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Disponemos de un coche que consume 7 L de gasolina (C₈H₁₈) por cada 100 km.
a) El volumen de oxigeno medido en condiciones normales que se necesita para la combustion completa de estos 7 L de gasolina y el volumen de CO₂ que se expulsa a la atmosfera a 765 mmHg y 25ºC
b) La cantidad de agua que podria calentarse desde 20ºC hasta 60ºC con la energia consumida por el vehiculo en los 100 km.

Datos: Densidad de la gasolina = 0,70 g/cm³; capacidad calorifica del agua = 4,18 kJ/kgK; calor de combustion de la gasolina = 44x10³ kJ/kg

a) La reacción ajustada es

C₈H₁₈ + 25/2 O₂   →   8 CO₂ + 9 H₂O

Para hallar el número de moles de gasolina (octano) calcularemos antes la masa:

m = V · d = 7 L · 700 g/L = 4900 g

n = 4900 g / 114 (g/mol) = 43 mol

Por la estequiometría de la reacción se sabe que cada mol de octano consume 25/2 mol de O2, luego para quemar los 43 mol hacen falta

                        25/2 mol O₂
43 mol octano ----------------- = 537.5 mol O₂
                        1 mol octano

El CO₂ expulsado es

                          8 mol CO₂
43 mol octano ---------------- = 344 mol CO₂
                       1 mol octano

P · V = n · R · T

(765/760) · V = 344 · 0.082 · 298

V = 8351 L CO₂

b) El calor producido al quemar los 4900 g de octano (4.9 kg) vale

Q = 4.9 kg · 44000 kJ/kg = 2.16 · 10⁵ kJ

Este calor podría calentar una masa de agua en kg dada por

Q = m · c · ∆T

siendo c la capacidad calorífica específica del agua, de valor 4.18 kJ/Kg K

2.16 · 10⁵ kJ = m kg · 4.18 (kJ/kg K) · (60 - 20) (téngase en cuenta que ∆T = ∆t)

m = 1292 kg de agua

Saludos