Для решения данной задачи нам необходимо сначала определить молярную массу метана (CH4). Молярная масса вещества рассчитывается путем сложения атомных масс всех элементов, входящих в его состав.
Масса атома углерода (C) примерно равна 12 г/моль, а масса атома водорода (H) — примерно 1 г/моль. Таким образом, молярная масса метана равна:
[ \text{М(CH}_4\text{)} = 12 \, \text{г/моль} + 4 \times 1 \, \text{г/моль} = 16 \, \text{г/моль}. ]
Теперь вычислим, сколько молей метана содержится в 24 г:
[ n = \frac{m}{M} = \frac{24 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 1.5 \, \text{моль}. ]
Согласно уравнению реакции горения метана:
[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 802 \, \text{кДж}, ]
выделение теплоты на 1 моль метана составляет 802 кДж. Следовательно, при сгорании 1.5 моля метана выделится:
[ Q = n \times \Delta H = 1.5 \, \text{моль} \times 802 \, \text{кДж/моль} = 1203 \, \text{кДж}. ]
Итак, при сгорании 24 г метана выделится 1203 кДж теплоты.