1)
Wyznaczmy objętość tego tunelu, wykorzystując to że jest on w przybliżeniu walcem :
V = pole przekroju * długość
V = 38 m² * 12000 m = 456000 m³
2)
Wyliczamy ile benzyny spalają te samochody przez godzinę :
1000 * 12 dm³/100 km * 12 km = 1440 dm³
mbenz = dbenz * Vbenz
mbenz = 0,75 kg/dm³ * 1440 dm³ = 1080 kg
3)
Wyznaczmy ile węgla zawiera benzyna spalana przez samochody przez godzinę, zakładamy że benzyna składa się tylko z wodoru i węgla :
mC = (100% - 14%) * 1080 kg = 928,80 kg
4)
Obliczamy ile moli CO powstaje w wyniku spalenia 928,80 kg węgla, czyli po godzinie w tym tunelu :
3C + (5/2)O₂ ====> 2CO₂ + CO
36 g C ----------- 1mol CO
928800 g C ------ x mol CO
-----------------------------------------
x = 928800 g * 1 mol / 36 g = 25800 mol
5)
Wyznaczmy jaka objętość CO pojawia się w tunelu po godzinie, skorzystamy z prawa Clapeyrona :
pV = nRT
V = nRT/p
V = (25800 mol * 83,1 hPa * dm³ * mol⁻¹ * K⁻¹ * 290 K) : 1013,25 hPa
V = 613623.686158 dm³ ≈ 613,6 m³
6)
Sprawdźmy przy jakiej objętości CO osiągniemy 0,8 %o objętości tunelu :
0,8%o * 456000 m³ = 0,0008 * 456000 m³ = 364,8 m³
7)
Obliczamy po jakim czasie osiągniemy toksyczną granicę zawartości CO w tunelu :
613,6 m³ ----- 3600 s
364,8 m³ ----- x s
-------------------------------
x = 364,8 m³ * 3600 s : 613,6 m³ ≈ 2140 s = 35 min 40 s
(-_-(-_-)-_-)