משוואת שרפה

חקר משוואת הבעירה לבערה מוחלטת של פחמימן המופעל על סילוק מנוע.

עוד: forum על בעירה

אנו מתחילים מן הנוסחה הגנרית של הבעירה המלאה של אלקאנס:

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

1) לימוד נפח של משוואת הבעירה השלמה:

בהתחשב בגזי הפליטה ב- CNPT.
1 שומה של גז = 25 L
הסיבה לשריפה של שומה אחת CnH (2n + 2)

המשוואה הקודמת אפוא נותנת לנו את הבריחה:
25n L של CO2
25 (n + 1) L של H2O
25 (3n + 1) / 2 * 3.76 L של N2

בסך 25n 25 + (n + 1) + 25 (3n 1 +) / * 2 3.76 25 = (7.64n 2.88 +) = n גז L + 191 72.

הערה: עבור n = 0 72 L תואם את השומה של H2O ואת השומה של 1.88 של N2 הנובעת משריפה של מימן טהור.

עבור אלקן נתון יש לנו בהתאמה:

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

חלוקה של 25 תפשט את הנוסחאות.

זה תקף במקרה של בעירה מוחלטת (אין יצירת CO או חלקיקים) ואידיאלי (אין יצירה של Nox)

קראו גם: הורד: אנרגיה וכוח שימושי להנעת מכונית, חישובים, ניתוחים ומשוואות

2) לימוד המוני של משוואת הבעירה השלמה:

הבה נבחן את הדחיות ההמוניות של המשוואה השלמה.

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

החישוב ב- N2 אינו מועיל במקרה של בעירה אידיאלית (אין יצירה של Nox) מכיוון שרכיב זה אינו מתערב, זהו גז אינרטי.

ההמונים בהתאמה יהיו:
עבור CO2: 44n
עבור H2O: 18 (n + 1)

יישום לדלק (אוקטן טהור). n = 8
[C8H18] = 8 12 * + = 18 1 114 * g / mol.
מסת ה- CO2 המשתחררת לשומה של אוקטן שנצרך היא: 44 * 8 = 352 גרם.
מסת ה- H2O המשתחררת לשומה של אוקטן שנצרך היא: 18 (8 + 1) = 162 גרם.
היחס בין צריכת הדלק לפליטת CO2 הוא 352/114 = 3.09

קראו גם: משאבי דיג

מכיוון שיחידת הנפח נפוצה יותר כשמדברים על דלק, עדיף להעביר יחס זה בגרמי CO2 לליטר דלק שנצרך.

בידיעה כי צפיפות הבנזין היא 0.74 ק"ג / ל 'וכי 1 גרם בנזין שרוף משחרר 3.09 גרם CO2, הוא מגיע: 0.74 * 3.09 = 2.28 ק"ג CO2 לליטר בנזין שנשרף.

2.28 ק"ג אלה תופסים נפח של 2280/44 * 25 = 1295 ליטר CO2 המשוחררים לליטר בנזין הצרוך.

בדומה ל- H2O: היחס בין צריכת הדלק לפליטת CO2 הוא 162/114 = 1.42
מכאן: 0.74 * 1.42 = 1.05 ק"ג של H2O לליטר דלק שנשרף.

סיכום

רכב הצורך 1 ל 'בנזין משחרר אפוא מעט יותר מקילו מים ו -2.3 ק"ג CO2.

מים יתעברו די מהר ישירות או בצורה של ענן ויחזרו בצורה נוזלית די מהר (מכיוון שאסור לשכוח שאדי מים הם גז חממה טוב מאוד, הרבה יותר "חזק" מאשר CO2), זה לא המקרה עם CO2, שאורך החיים שלו הוא כמאה שנה.

קראו גם: יהלומים הם נצחיים ... ונגד עיתונות הידראולית?

עבור דלקים אחרים, פשוט החלף את ה- n בדלק המשמש. לדוגמה, דיזל מורכב מאלקנים עם N משתנה בין 12 ל 22. מעניין יהיה גם לחשב את פליטת CO2 בהשוואה לאנרגיה המסופקת על ידי דלק נתון. זה עשוי להיות נושא לדף אחר.

בכל אופן, מאמר יעבור עם לימוד הבעירה הבלתי שלמה (יצירת CO) ואי-אידיאלי (יצירת Nox)

השאירו תגובה

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *