Verbrennungs Gleichung

Untersuchung der Verbrennungsgleichung für die vollständige Verbrennung eines Kohlenwasserstoffs bei der Motorentgiftung.

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Wir gehen von der generischen Formel der vollständigen Verbrennung von Alkanen:

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

1) Volumenstudie der vollständigen Verbrennungsgleichung:

Berücksichtigung der Abgase in CNPT.
1 25 Mol Gas = L
Grund für die Verbrennung von einem Mol Kraftstoff CnH (2n + 2)

Die vorige Gleichung gibt uns daher die Flucht:
25n L CO2
25 (n + 1) L H2O
25 (3n 1 +) / 2 3.76 * L N2

Insgesamt 25n 25 + (n + 1) + 25 (3n 1 +) / * 2 3.76 25 = (7.64n 2.88 +) = n + 191 72 L-Gas.

Anmerkung: Für n = 0 entsprechen die 72 l dem Mol H2O und den 1.88 Mol N2, die bei der Verbrennung von reinem Wasserstoff entstehen.

Für ein gegebenes Alkan so haben wir jeweils:

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

Eine Division durch 25 vereinfachen Formeln.

Dies gilt bei vollständiger Verbrennung (keine Bildung von CO oder Partikeln) und ideal (keine Bildung von Nox).

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2) Massenstudie der vollständigen Verbrennungsgleichung:

Untersuchen wir die Massenablehnung der vollständigen Gleichung.

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

Die Berechnung von N2 ist bei idealer Verbrennung (keine Bildung von Nox) unbrauchbar, da dieses Element nicht eingreift, sondern ein Inertgas ist.

daher sind die jeweiligen Massen wäre:
für CO2: 44n
für H2O: 18 (n + 1)

Anwendung auf Benzin (reines Oktan). n = 8
[C8H18] = 8 12 * + = 18 1 114 * g / mol.
Die freigesetzte CO2-Masse pro Mol verbrauchtem Oktan beträgt: 44 * 8 = 352 g.
Die freigesetzte H2O-Masse pro Mol verbrauchtem Oktan beträgt: 18 (8 + 1) = 162 g.
Das Verhältnis von Kraftstoffverbrauch zu CO2-Emissionen beträgt 352/114 = 3.09

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Da die Volumeneinheit bei Kraftstoff häufiger vorkommt, wird dieses Verhältnis vorzugsweise in Gramm CO2 pro Liter verbrauchtem Benzin angegeben.

Wenn man weiß, dass die Benzindichte 0.74 kg / l beträgt und dass 1 Gramm verbranntes Benzin 3.09 Gramm CO2 freisetzt, ergibt sich: 0.74 * 3.09 = 2.28 kg CO2 pro Liter verbranntem Benzin.

Diese 2.28 kg belegen ein Volumen von 2280/44 * 25 = 1295 l CO2, das pro Liter verbrauchtem Benzin freigesetzt wird.

Ebenso für H2O: Das Verhältnis von Kraftstoffverbrauch zu CO2-Emissionen beträgt 162/114 = 1.42
folglich: 0.74 * 1.42 = 1.05 kg H & sub2; O pro Liter verbranntem Kraftstoff.

Fazit

Ein Fahrzeug, das 1 l Benzin verbraucht, setzt daher etwas mehr als ein Kilo Wasser und 2.3 kg CO2 frei.

Wasser kondensiert ziemlich schnell direkt oder in Form einer Wolke und fällt ziemlich schnell in flüssiger Form zurück (denn es sollte nicht vergessen werden, dass Wasserdampf ein sehr gutes Treibhausgas ist, das viel "leistungsfähiger" ist als Dies ist bei CO2 mit einer Lebensdauer von rund 2 Jahren nicht der Fall.

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Bei anderen Kraftstoffen ersetzen Sie einfach das n durch den verwendeten Kraftstoff. Zum Beispiel besteht Diesel aus Alkanen mit einem n zwischen 12 und 22. Es wäre auch interessant, die CO2-Emissionen im Vergleich zu der von einem bestimmten Kraftstoff gelieferten Energie zu berechnen. Dies kann das Thema einer anderen Seite sein.

Auf jeden Fall folgt ein Artikel mit der Untersuchung der unvollständigen Verbrennung (Erzeugung von CO) und der nicht idealen Verbrennung (Erzeugung von Nox).

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