Rozwiązanie:

Obliczenia:

Wartość standardowej entalpii tworzenia 1 mola O₂ można wyznaczyć z poniższego równania:

$\Delta H_{\mathrm{O}{}_2}^{\text{o}}=\Delta H_{{}^{}\text{tw. produktoˊw}}^{\text{o}}-\Delta H_{\text{tw. substratoˊw}}^{\text{o}}$

$\Delta H_{\mathrm{O}{}_2}^{\text{o}}=\left[-788,9\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}+\left(-520,9\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}\right)\right]-\left[2\cdot \left(-813,4\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}\right)\right]$

$\Delta H_{\mathrm{O}{}_2}^{\text{o}}=317\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}$

Aby obliczyć liczbę moli tlenu należy skorzystać z równania Clapeyrona, do którego wstawiamy podane w treści zadania wartości:

$p=1010\mathrm{hPa}$

$\text{V}=100\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$R=83,14\frac{\mathrm{hPa}\cdot \mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{\mathrm{mol}\cdot \mathrm{K}}$

$\text{T}=273\mathrm{K}+15=288\mathrm{K}$

$p\text{V}=\text{n}R\text{T}$

$\text{n}=\frac{p\text{V}}{R\text{T}}=\frac{1010\mathrm{hPa}\cdot 100\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{83,14\frac{\mathrm{hPa}\cdot \mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{\mathrm{mol}\cdot \mathrm{K}}\cdot 288\mathrm{K}}=4,22\mathrm{mol}$

Teraz z poniższej proporcji możemy obliczyć ilość ciepła jaką należy dostarczyć do układu, aby otrzymać 100 dm³ tlenu w trakcie tej reakcji:

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}\mathrm{O}{}_2& -& 317\mathrm{kJ}\\ 4,22\mathrm{mol}\mathrm{O}{}_2& -& \text{x}\end{array}$

$\text{x}=\frac{4,22\cdot 317}{1}=1337,74\mathrm{kJ}$

Odpowiedź: Do układu należy dostarczyć 1337,74 kJ ciepła.