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Bilan Carbon

Posté par
xxxfrance5s
13-02-16 à 16:43

Bonjour! J'ai un DM en physiques pour mardi et j'ai besoin d'aide svp

énoncé:
Véhicule 4x4
Consommation: 13,5L/100km
Type de carburant: essence

Avion moyen
Capacité: 300 passagers
Consommation: 14L/km
Type de carburant: kérosène

                                 Composition                           Masse Volumique
Essence              Isomères C8H18                   0,74 g.cm^-3
Kérosène          Isomères C11H24                0,80g.cm^-3




1) Ecrivez les réaction de combustion de l'essence et du kérosène:

j'ai fais: 11 C 8 24 H 18  -------> 8 C 11 18 H 24


2) Déterminez la masse de dioxyde de carbone produit par personne pour un trajet Paris-Marseille (environ 88km) si le trajet est effectué:

- en 4x4 par deux personnes
-en avion moyen complet

(ici je ne sais pas quelle formule utiliser pour calculer la masse. Est-ce qu'il est nécessaire de calculer la densité? Pour avoir la formule m=d*V?)

3) Concluez sur le myen de transport minimisant l'émission de dioxyde de carbone.


Merci pour votre future aide!

Posté par
J-P
re : Bilan Carbon 13-02-16 à 19:27

Ce n'est pas cela du tout.

Je fais le calcul pour le 4 X 4 à essence :


Combustion de l'essence :

C8H18 + (25/2) O2 ---> 8 CO2 + 9 H2O

---
100 km donnent une consommation de 13,5 L d'essence.
1 km donne une consommation de (13,5/100) L d'essence.
88 km donnent une consommation de 88*(13,5/100) =  11,88 L d'essence.

Soit une masse d'essence : m = 11,88 * 0,74 = 8,79 kg (8790 g)

Masse molaire de C8H18 : M = (8 * 12 +  18 * 1) = 114 g/mol

Quantité de matière de C8H18 consommée en 88 km : n = 8790/114 = 77,1 mol

A partir de l'équation de combustion, on déduit qu'il y a : 8 * 77,1 = 617 mol de CO2 produites

Masse molaire de CO2 : M = (1 * 12 +  2 * 16) = 44 g/mol

--> masse de Co2 produite en 88 km : M = 617 * 44 = 27141 g (arrondi à 27 kg)

Si le 4 X 4 transporte 2 personnes, alors :

Production de 27/2 = 13,5 kg de CO2 par personne sur le trajet de 88 km en 4 X 4
-----

A toi de comprendre ce que j'ai fait et pourquoi.

Il te faudra ensuite faire un raisonnement analogue pour le kérosène et l'avion ...

et puis comparer les résultats.

Sauf distraction.  

Posté par
xxxfrance5s
re : Bilan Carbon 13-02-16 à 19:40

Merci pour votre aide. J'ai ré-essayer de refaire mon exercice. Merci de me corriger.


Equation essence: 2C8H18 ----> 16CO2 + 18H2O

Equation kérosène: C11H24 + 17CO2 ----> 11CO2 + 12H2O

1) On calcul d'abord la quantité de matière de l'essence:

n(Essence)= 1000*0,74*0,135/114=0,876mol

D'après la proportion stœchiométrie on a 8 fois plus de CO2 donc: n(CO2)= 8*99,9/114=7,01mol

La masse de dioxyde de carbone est donc: m=nM(CO2)*n(essence)= 44*7,01=308g/km

Puis pour calculer la masse de CO2 produit par personne pour 800km j'ai fais:

308*1600/2=246,4kg de CO2
308 car c'est la masse de CO2 par km et 1600 car c'est aller-retour puis diviser par deux car y a 2 pers.

J'ai la meme pour trouver la masse de CO2 produit par l'avion. J'ai trouvé une emission 185kg de CO2 pour 1600km de trajet.

Du coup pour conclure, c'est l'avion qui minimise l'emission de CO2.

merci de corriger mes erreurs!

Posté par
J-P
re : Bilan Carbon 14-02-16 à 10:31

En corrigeant ta donnée fausse (88 km) par la valeur correcte de 800 km, ma réponse devient donc pour le 4 X 4 :

Production de 27/2 = 123 kg de CO2 par personne sur le trajet de 800 km en 4 X 4
-----
Avion:

C11H24 + 17 O2 ----> 11CO2 + 12H2O

800 km donnent une consommation de 800*14 = 11200 L de kérosène, soit une masse m = 11200*0,8 = 8960 kg de kérosène.

M(C11H24) = 12*11 + 1*24 = 156 g/mol

n = 8960/0,156 = 57436 mol de kérozène

--> n' = 57436 * 11 = 631795 mol de CO2 produit

M(CO2) = 44g/mol

Masse de CO2 produite : M = 631795 * 44 = 27798974 g

Masse de CO2 produite par personne : M' = 327798974/300 = 92663 g (arrondi à 92,6 kg) (Pour l'avion)
-----

Cà c'est pour un trajet simple ...

Il n'est nulle part écrit dans l'énoncé que c'est un aller-retour.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
xxxfrance5s
re : Bilan Carbon 14-02-16 à 12:02

D'accord j'vais corriger mes fautes! Il est vrai qu'il n'est écrit nul part le trajet aller-retour. Merci beaucoup pour votre aide!



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