Сначала запишем уравнение реакции горения угля (углерода):
$$C + O_2 \rightarrow CO_2$$Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль.
1 кг угля = 1000 г.
Количество вещества углерода: $$n(C) = \frac{1000 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 83.33 \text{ моль}$$
Согласно уравнению реакции, на 1 моль углерода требуется 1 моль кислорода. Следовательно, для сжигания 83.33 моль углерода потребуется 83.33 моль кислорода.
Молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22.4 л/моль.
Объем кислорода: $$V(O_2) = 83.33 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 1866.6 \text{ л}$$
Кислород составляет 21% объема воздуха. Чтобы найти объем воздуха, необходимый для сжигания угля, нужно разделить объем кислорода на долю кислорода в воздухе:
$$V(\text{воздуха}) = \frac{V(O_2)}{0.21} = \frac{1866.6 \text{ л}}{0.21} = 8888.6 \text{ л}$$
Ответ: Для сжигания 1 кг угля необходимо 1866.6 л кислорода и 8888.6 л воздуха.