equação de combustão

Estudo da equação de combustão para a combustão completa de um hidrocarboneto aplicado à despoluição do motor.

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Partimos da fórmula genérica da combustão completa de alcanos:

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

1) Estudo de volume da equação de combustão completa:

Considerando os gases de escape no CNPT.
1 25 gás toupeira = L
Razão da combustão de uma toupeira de combustível CnH (2n + 2)

A equação anterior, portanto, nos dá a fuga:
25n L CO2
25 (n + 1) L H2O
25 (3n 1 +) / 2 3.76 * L N2

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

Nota: Para n = 0, os 72 L correspondem à mole de H2O e à 1.88 mole de N2 resultante da combustão de hidrogênio puro.

Para um dado alcanos por isso temos respectivamente:

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

A divisão por 25 simplificar fórmulas.

Isso é válido no caso de combustão completa (sem criação de CO ou partículas) e ideal (sem criação de Nox)

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2) Estudo de massa da equação completa da combustão:

Vamos estudar as rejeições em massa da equação completa.

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

O cálculo do N2 é inútil no caso de uma combustão ideal (sem criação de Nox), pois esse elemento não interfere, é um gás inerte.

por conseguinte, as respectivas massas seria:
para CO2: 44n
para H2O: 18 (n + 1)

Aplicação à gasolina (octanagem pura). N = 8
[C8H18] = 8 12 * + = 18 1 114 * g / mol.
A massa de CO2 liberada por mole de octano consumida é: 44 * 8 = 352 g.
A massa de H2O liberada por mole de octano consumida é: 18 (8 + 1) = 162 g.
A proporção de consumo de combustível e emissões de CO2 é 352/114 = 3.09

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Como a unidade de volume é mais comum quando se fala em combustível, é preferível ultrapassar essa proporção em gramas de CO2 por litro de gasolina consumida.

Sabendo que a densidade da gasolina é de 0.74 kg / le que 1 grama de gasolina queimada libera 3.09 gramas de CO2, ocorre: 0.74 * 3.09 = 2.28 kg de CO2 por litro de gasolina queimada.

Esses 2.28 kg ocupam um volume de 2280/44 * 25 = 1295 L de CO2 liberado por litro de gasolina consumida.

Da mesma forma para H2O: a proporção de consumo de combustível e emissões de CO2 é 162/114 = 1.42
portanto: 0.74 * 1.42 = 1.05 kg de H2O por litro de combustível queimado.

Conclusão

Um veículo que consome 1 litro de gasolina libera um pouco mais de um quilo de água e 2.3 kg de CO2.

A água se condensará rapidamente, diretamente ou na forma de nuvem, e cairá rapidamente na forma líquida (porque não devemos esquecer que o vapor de água é um gás de efeito estufa muito bom, muito mais "poderoso" do que CO2), esse não é o caso do CO2, que tem uma vida útil de cerca de 100 anos.

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Para outros combustíveis, basta substituir o n pelo combustível usado. Por exemplo, o diesel consiste em alcanos com n variando entre 12 e 22. Também seria interessante calcular as emissões de CO2 em comparação com a energia fornecida por um determinado combustível. Esse pode ser o assunto de outra página.

De qualquer forma, um artigo seguirá com o estudo da combustão incompleta (criação de CO) e não ideal (criação de Nox)

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