Для сжигания 40 л бензина состава C8H18 требуется 148 л кислорода (O2).

Вычислим молярную массу бензина:

1 моль C8H18 = 8(12.011) + 18(1.008) = 114.228 г/моль

Так как плотность бензина составляет 0.75 г/см3, то масса 40 л бензина равно:

40 л 0.75 г/см3 = 30 г/л 40 л = 1200 г

Количество молей бензина:

1200 г / 114.228 г/моль = 10.49 моль

Согласно стехиометрии реакции сгорания:

C8H18 + 12.5O2 -> 8CO2 + 9H2O

Массовая доля углекислого газа (CO2) в выхлопных газах составляет 8%, значит масса углекислого газа равна:

8%/100% * 1200 г = 96 г

Так как масса CO2 в 1 моле равна 44 г/моль, то количество молей CO2:

96 г / 44 г/моль = 2.18 моль

Поскольку каждая молекула CO2 содержит 1 атом углерода, количество молей атомов углерода также равно 2.18 моль.

То же самое касается атомов кислорода, так как каждая молекула CO2 содержит 2 атома кислорода, то количество молей атомов кислорода равно 2.18 моль * 2 = 4.36 моль.

Так как массовая доля кислорода (O2) в выхлопных газах составляет 2.5%, то масса кислорода равна:

2.5%/100% * 1200 г = 30 г

Отсюда получаем количество молей O2:

30 г / 32 г/моль = 0.94 моль

Общее количество кислорода (O2) в выхлопных газах равно 2.18 моль (с углеродом) + 0.94 моль (свободный) = 3.12 моль O2.

Так как каждая молекула O2 содержит 2 атома кислорода, то общее количество молекул кислорода равно 3.12 моль * 2 = 6.24 моль.

Для поддержания соотношения стехиометрии реакции и выхода нужного количества CO2 потребуется 6.24 моль кислорода.