Ecuația de combustie

Studiul ecuației de ardere a arderii complete a unei hidrocarburi aplicate controlului poluării motorului.

Citește mai mult: forum la ardere

Pornim de la formula generică de ardere completă a Alcanes:

CnH(2n+2) + (3n+1)/2*(O2+3.76N2) –> nCO2 + (n+1)H2O+(3n+1)/2*3.76N2

1) Studiul volumului ecuației complete de ardere:

Având în vedere gazele de eșapament din CNPT.
1 mol de gaz = 25 L
Să vorbim despre arderea unui mol de combustibil CnH (2n + 2)

Prin urmare, ecuația anterioară ne oferă evacuarea:
25n L din CO2
25 (n + 1) L de H2O
25 (3n + 1) / 2 * 3.76 L de N2

Fie un total de 25n + 25 (n + 1) + 25 (3n + 1) / 2 * 3.76 = 25 (7.64n + 2.88) = 191 n + 72 L de gaz.

Notă: Pentru n = 0, 72 L corespund molului de H2O și 1.88 moli de N2 rezultate din arderea hidrogenului pur.

Pentru un alcan dat, avem, respectiv:

25n / (191n + 72)% din CO2
25 (n + 1) / (191n + 72)% din H2O
(25(3n+1)/2*3.76)/(191n+72) % de N2

O diviziune pe 25 ar simplifica formulele.

Acest lucru este valabil în cazul arderii complete (fără creație de CO sau particule) și ideal (fără crearea de Nox)

Pentru a citi, de asemenea:  Studiul sonoluminescență fenomenului

2) Studiul de masă al ecuației complete de ardere:

Să studiem refuzurile de masă ale ecuației complete.

[CO2]=12+2*16=44 g/mol
[H2O] = 2 * 1 + 16 = 18 g / mol
[N2] = 2 14 * = 28g / mol

Calculul pe N2 este inutil în cazul unei arderi ideale (fără creație de Nox) deoarece acest element nu intervine, este un gaz inert.

Prin urmare, masele respective ar fi:
pentru CO2: 44n
pentru H2O: 18 (n + 1)

Aplicare pe benzină (octan pur). n = 8
[C8H18] = 8 * 12 + 18 * 1 = 114 g / mol.
Masa de CO2 eliberată per mol de octan consumat este: 44 * 8 = 352 g.
Masa de H2O eliberată per mol de octan consumat este: 18 (8 + 1) = 162 g.
Raportul dintre consumul de benzină și emisiile de CO2 este de 352/114 = 3.09

Pentru a citi, de asemenea:  Thèse des Mines de Paris: combustibil de combustibil și apă

Deoarece unitatea de volum este mai frecventă atunci când vorbim despre combustibil, este de preferat să transformăm acest raport în grame de CO2 pe litru de benzină consumată.

Știind că densitatea benzinei este de 0.74 kg / l și că 1 gram de benzină ars respinge 3.09 grame de CO2, ajunge la: 0.74 * 3.09 = 2.28 kg de CO2 pe litru de benzină arsă.

Acești 2.28 kg ocupă un volum de 2280/44 * 25 = 1295 L de CO2 eliberat pe litru de benzină consumată.

Același lucru este valabil și pentru H2O: Raportul dintre consumul de benzină și emisiile de CO2 este de 162/114 = 1.42
prin urmare: 0.74 * 1.42 = 1.05 kg de H2O pe litru de benzină arsă.

Concluzie

Prin urmare, un vehicul care consumă 1 L de benzină va respinge puțin mai mult de un kilogram de apă și 2.3 kg de CO2.

Apa se va condensa destul de repede direct sau sub formă de nor și va cădea în formă lichidă destul de repede (pentru că nu trebuie să uităm că vaporii de apă sunt un gaz cu efect de seră foarte bun, mult mai „puternic” decât apa. CO2), nu este cazul CO2 cu o durată de viață de aproximativ 100 de ani.

Pentru a citi, de asemenea:  Cérine d'Eolys: efecte asupra motorinei fără filtru de particule

Pentru alți combustibili, pur și simplu înlocuiți n cu combustibilul utilizat. De exemplu, motorina este alcătuită din alcani cu un n care variază între 12 și 22. Ar fi, de asemenea, interesant să se calculeze emisiile de CO2 în raport cu energia furnizată de un combustibil dat. Acesta poate fi subiectul unei alte pagini.

Oricum, va urma un articol cu ​​studiul arderii incomplete (crearea de CO) și a non-idealului (crearea lui Nox)

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate *