Reakcja spalania węgla kamiennego:
C + O2 → CO2 E = 394 kJ
Średnie roczne zużycie energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe wynosi 1600 kWh.
1 kWh – 3,6 · 106 J
Ilość energii, jaką trzeba dostarczyć temu gospodarstwu w ciągu roku:
1600 kWh = 1600 · 3,6 · 106 = 5760 · 106 J
Przeliczamy jednostki na kJ:
1 kJ – 1000 J
x kJ – 5760 · 106 J
x =
= 5760000 kJ
MC = 12 g/mol
1 mol węgla, czyli 12 g dostarcza energii równej 394 kJ, obliczamy ile gram węgla otrzymamy przy dostarczeniu energii 5760000 kJ:
12 g – 394 kJ
y g – 5760000 kJ
y =
= 175431,472 g
Wydajność reakcji wynosi 45%, wyliczamy masę węgla kamiennego przy wydajności reakcji 100%:
175431,472 g – 45%
z g – 100%
z =
= 389847,716 g
Zawartość czystego pierwiastka wynosi 80%:
389847,716 g – 80%
a g – 100%
a =
= 487309,645 g = 487,4 kg
Odpowiedź: Elektrownia musi spalić 487,4 kg węgla, aby zapewnić dostarczenie energii rocznej gospodarstwu domowemu.
