Một loại xăng sinh học E5 chứa 5% ethanol về thể tích, còn lại là hai alkane: C8H18 và C9H20 (có tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 3). Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol ethanol tỏa ra lượng nhiệt là 1365 kJ, 1 mol C8H18 tỏa ra lượng nhiệt là 5450 kJ và 1 mol C9H20 tỏa ra lượng nhiệt là 6119 kJ. Trung bình, một chiếc xe gắn máy di chuyển được 1 km thì cần một lượng nhiệt chuyển thành công cơ học có độ lớn là 212 kJ. Nếu xe máy đó đã sử dụng hết 4,5 lít xăng E5 ở trên thì quãng đường xe di chuyển được là bao nhiêu km? Biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ là 25%, khối lượng riêng của ethanol là 0,8 g/mL, còn của hỗn hợp C8H18 và C9H20 là 0,7 g/mL.
4500 mL xăng gồm C2H5OH (4500.5% = 225 mL) và C8H18 (4x mol) và C9H20 (3x mol)
nC2H5OH = 225.0,8/46 = 90/23 mol
mAlkane = 114.4x + 128.3x = 0,7(4500 – 225)
—> x = 3,5625
Lượng nhiệt có ích đã chuyển thành công cơ học:
Q = 25%(1365.90/23 + 5450.4x + 6119.3x) = 37100,154 kJ
Quãng đường xe đi được = 37100,154/212 = 175 km