חקר משוואת הבעירה של הבעירה המלאה של פחמימן המופעל על בקרת זיהום המנוע.

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) מחקר נפח של משוואת הבעירה השלמה:

בהתחשב בגזי הפליטה ב- CNPT.
1 שומה של גז = 25 L
בואו נדבר על הבעירה של שומה אחת של דלק CnH (2n + 2)

המשוואה הקודמת נותנת לנו אפוא את הפליטה:
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 ליטר תואמים לשומה של H2O ול- 1.88 שומות N2 הנובעות משריפת 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 (ללא יצירת CO או חלקיקים) ואידיאלי (ללא יצירה של Nox)

2) מחקר המוני של משוואת הבעירה השלמה:

הבה נלמד 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 הוא חסר תועלת במקרה של בעירה אידיאלית (ללא יצירה של Nox) מכיוון שאלמנט זה אינו מתערב, זהו גז אינרטי.

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

יישום לבנזין (אוקטן טהור). n = 8
[C8H18] = 8 12 * + = 18 1 114 * g / mol.
מסת CO2 המשוחררת למול אוקטן הנצרך היא: 44 * 8 = 352 גרם.
המסה של H2O המשתחררת למול אוקטן שנצרך היא: 18 (8 + 1) = 162 גרם.
היחס בין צריכת בנזין לפליטת CO2 הוא 352/114 = 3.09

מכיוון שיחידת הנפח נפוצה יותר כשמדברים על דלק, עדיף להמיר יחס זה לגרמים של CO2 לליטר בנזין שנצרך.

בידיעה שצפיפות הבנזין היא 0.74 ק"ג / ליטר וכי גרם אחד של דלק שנשרף דוחה 1 גרם CO3.09, זה מגיע ל: 2 * 0.74 = 3.09 ק"ג CO2.28 לליטר דלק שנשרף.

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

כך גם לגבי H2O: היחס בין צריכת הדלק לפליטת CO2 הוא 162/114 = 1.42
מכאן: 0.74 * 1.42 = 1.05 ק"ג H2O לליטר בנזין שרוף.

סיכום

רכב שצורך 1 ליטר בנזין יידחה אפוא קצת יותר מקילו מים ו- 2.3 ק"ג CO2.

המים יתעבו די מהר באופן ישיר או בצורת ענן ויחזרו בצורה נוזלית די מהר (כי אסור לנו לשכוח שאדי מים הם גז חממה טוב מאוד, הרבה יותר "חזק" ממים. CO2), זה לא המקרה עם CO2 שאורך חייו הוא כ- 100 שנה.

עבור דלקים אחרים, פשוט החלף את ה- n בדלק המשומש. לדוגמא, נפט גז מורכב מאלקנים עם n המשתנה בין 12 ל 22. זה יהיה מעניין גם לחשב את פליטת CO2 בהשוואה לאנרגיה שמספק דלק נתון. זה עשוי להיות הנושא של דף אחר.

בכל מקרה, מאמר יעבור אחר מחקר של בעירה לא שלמה (יצירת CO) ולא אידיאלי (יצירת Nox)