Question

由于地球的二氧化碳劇增，由此產生的“溫室效應”使自然災害頻繁發生，2004年底印度洋發生的大地震及海嘯造成的慘劇使世人記憶猶新。消除“溫室效應”的有效措施是廣泛植樹造林。已知180g葡萄糖（C₆H₁₂O₆）完全燃燒時放熱2804KJ，太陽每分鐘對地球表面輻射能量為2.1J/cm²；植物通過光合作用生成葡萄糖和氧氣。設光合作用時太陽能量利用率為10％，每片樹葉面積以10cm²計算，這樣的樹葉100片要合成1.8g葡萄糖，問：

（1）需光照多長時間？

（2）若空氣中含CO₂質量分數為0.3％，需要標準狀況下空氣多少升？（標準狀況下空氣密度為1.29g/L）

（3）若標準狀況下氧氣密度為1.429g/L，問光合作用時除生成1.8g葡萄糖，還放出氧氣多少升？

Answer 1

解：由能量守恒可知：180g C₆H₁₂O₆完全燃燒時放熱2804KJ，則生成180g C₆H₁₂O₆需要吸熱2804KJ。

（1）設生成1.8g C₆H₁₂O₆需要的時間為t分鐘。

t=133.52分鐘  

（2）設生成1.8g C₆H₁₂O₆需要CO₂的質量為x，生成氧氣的質量為y。

6CO₂+6H₂O C₆H₁₂O₆+6O₂

6×44               180   6×32

 x                  1.8g    y

44×6 : 1.8=x : 1.8g

x=2.64g

180 : 6×32=1.8g : y

y=1.92g

∴需要空氣的體積是2.64g÷0.3％÷1.29g/L=682.17L

放出氧氣的體積為1.92g÷1.429g/L=1.34L

答：略