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Combustion

Posté par
Maxencee
30-04-12 à 14:16

Bonjour !

alors voila j'ai quelques petits problemes concernant un devoir de physique et j'aurais besoins de votre aide généreuse.

Alors tout d'abord je dois calculer la masse de GNV consommée par année par une voiture qui parcourt environ 15000 kilometres.
j'ai fais la consomation* la distance / 100 * la masse volumique

(sachant que la consommation est de 7.5 m cube/100km; la masse volumique est de 0.78kg.mcube)
-je trouve 1442g est-ce correct ?

ensuite je dois calculer ma valeur de la masse de CO2 rejetée qui est rejetée par la combustion complète de la masse de GNV
- j'ai commencé avec ceci : masse de CO2=n CO2*M CO2
mais ensuite je suis bloqué

Posté par
Maxencee
re : Combustion 30-04-12 à 15:00

Personne ?

Posté par
coriolan
re : Combustion 30-04-12 à 15:33

la masse de GNV consommée pour 100km est

m=*V=0,78*7,5=5,85 kg

pour 15000km
m=5,85*150=877,5 kg

pour la suite ,il manque des données

Posté par
Maxencee
re : Combustion 30-04-12 à 15:50

donc pour "calculer la valeur de la masse de CO2 rejetée qui est rejetée par la combustion complète de la masse de GNV calculée à la question 1"

ah oui il me donne pour le GNV le rejet annuel de CO en tonne qui est de 2.02

Posté par
coriolan
re : Combustion 30-04-12 à 16:37

Citation :
le rejet annuel de CO en tonne qui est de 2.02

CO ou CO2  ?

Posté par
Maxencee
re : Combustion 30-04-12 à 16:57

CO2 dsl je ne me suis pas relu

Posté par
coriolan
re : Combustion 30-04-12 à 17:23


Citation :
e je dois calculer ma valeur de la masse de CO2 rejetée qui est rejetée par la combustion complète de la masse de GNV

et tu donnes comme données m(CO2)=2,02 t/an

je ne vois pas où est la question.

Posté par
Maxencee
re : Combustion 30-04-12 à 19:01

je pense que ca ne doit pas etre cela puisque je dois m'aider de la question ou l'on me demande la masse de GNV. On me demandait également d'écrire l'équation de la combustion complete du méthane que j'ai trouvé mais je suis bloqué à cette question puisque ça me semble bête de juste regarder dans un tableau LA masse, alors qu'on nous demande de la calculer.

Posté par
Maxencee
re : Combustion 30-04-12 à 19:02

oui il faut bien la calculer puisque pour la question qui suit on nous demande de comparer notre valeur avec celle du tableau

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 10:24

tu donnes l'énoncé par petits bouts.On ne peut pas deviner les données.
Quelle est la composition du GNV retenue dans ton exercice?

Si on considère qu'il n'est constitué que de méthane,les étapes de résolution du problème sont
calcul de la qté de méthane dont la masse est 877,5 kg.
equation de combustion du méthane
on établit alors que n(CO2)= n(CH4)
calcul de la masse de CO2
comparaison avec la donnée du tableau

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 10:54

oui c'est bien du méthane

donc : CH4+ 2 02=> CO2 + 2 H20

m CO2 = nCO2*MCO2
Or
n CO2 = n CH4+ = mCH4+/MCH4

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 11:04

oui

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 11:18

mon résultat me parait étrange. Je trouve pour la masse de CO2: 2413125

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 11:30

ça fait 2,4 t

C'est assez éloigné de la donnée du tableau, (20%) d'écart.
On peut en partie expliquer l'écart par le fait que la combustion du GNV n'est pas complète  (production de CO) ,mais cela ne suffit pas à expliquer cet écart.
Est-ce que la donnée du tableau correspond aux mêmes conditions ( distance parcourue ?)

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 11:33

c'est 2.02 tonnes pour un véhicule qui parcourt 15 000 km par an

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 13:11

ensuite on supose que le Gpl contient 50% en masse de butane et de propane. Il faut que je calcule la valeur de la masse de Co2 emise chaque année par une voiture roulant au Gpl.

j'ai fais ceci : butane C4H10,
C4H10 + 6,5 O2 => 4CO2 + 5H2O

propane C3H8
C3H8 + 5 O2 => 3CO2 + 4H2O

m CO2 = nCO2*MCO2

Or n CO2 = 4 nC4H10 + 3 n C3H8

or n C4H10 = m C4H10 / M C4H10 = (mGPL/2)/M C4H10
et n C3H8 = m C3H8 / M C3H8 = (mGPL/2)/M C3H8

et j'ai trouvé m (CO2) = 1659.24 est ce correct ?

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 14:19



n'oublie pas l'unité d'un résultat
la méthode est bonne
je trouve 2647 kg

7,56 kmol de C4H10
9,97 kmol de C3H8

60,15 kmol de CO2

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 14:28

je ne trouve pas ça du tout je dois bien faire la masse volumique du gpl qui est 550kg cube par 2 ?

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 14:41

Quelle galère cet exercice!
j'ai pris m= 877,5 kg  (calcul précédent)

j'utilise les données de ce bout d'énoncé.

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 14:48

voici l'énoncé en entier

Le GPL ou " gaz de pétrole liquéfie" est un mélange de butane et de propane de masse volumique voisine de 550 kg.m*-3 . Le GNV ou "gaz naturel véhicule" se compose essentiellement de méthane .
Il est stocké dans des réservoirs sous une pression de 200 bars , avec une masse voumique de 0.78 kg.m*-3.
Ces deux types de carburant subissent une combustion dans le moteur, ce qui permet aux voitures de se mouvoir. Lorsque le dioxygène est ne large excès, la combustion est complète : les seuls produits de la réaction sont le dioxyde de carbone et l'eau. Mais si la quantité de dioxygène devient insuffisante ' il peut également se former du monoxyde de carbon et même du carbone.
Questions :
1.1 Calculer la valeur de la masse de GNV consommée par an pour un voiture qui parcourt 15 000km.
1.2 Ecrire l'équation de la combustion complète de méthane (CH4)
1.3 Calculer la valeur de la masse de CO2 regetée par la combustion complète de la masse de
GNV calculée à la question 1.1
2. En supposant que le GPL , contient 50% en masse de butane et de propane, calculer la valeur de la quantité de CO2 émise chaque année par une voiture roulant au GPL.
3. Le super 95 est un mélange de différents hydrocarbures, de formule générale CnH2n+2 , de masse volumique voisine de 0,70 kg.L-1
En supposant que la combustion de ces hydrocarbures est complète, utiliser la valeur de l'émission en CO2 annuelle pour déterminer le volume de carburant responsable de ce rejet.
4)pour chacun des résultats obtenus aux questions 1. c , 2 et 3 comparer la valeur trouvée à celle affichée sur la figure 1. S'il y a un écart, comment peut-on l'expliquer ?

POUR CONCLURE
5) à quelle(s) condition(s) peut-on calculer la masse de dioxyde de carbone émis par la combustion d'une masse m d'alcane ?

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 14:49

mais le 877.5 c'est pour le GNV non ? Ici on parle du GPL

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 14:51

OK ,je vais voir le sujet dans sa globalité.

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 14:59

d'accord merci je pense que vous aurai besoin de la consommation de gpl qui est 9.75l pour 100 km

j'ai refais le calcul et je trouve 2.4 tonnes

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 15:02

c'est mieux,mais je ne trouve pas la consommation au 100km du GPL.(tu n'as d'ailleurs pas indiqué celle du GNV  :7,5 m3/kg d'après le début du topic)

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 15:04

je vous l'ai mis au dessus c'est 9.75 litres pour 100 km

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 15:12

pour 150000 km  ,V=9,75*150=1462,5L=1,4625 m3

m=1,4625* 550=804,4 kg

n(C4H10)=6,93 kmol
n(C3H8)=9,14 kmol
n(CO2)=55,14 kmol
m(CO2)=2426 kg
si on conserve 2 chiffres significatifs on obtient 2,4.103kg =2,4t

on semble d'accord!

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 15:13

les messages se croisent ce qui explique certaines questions

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 15:18

oui et ensuite je ne sais pas du tout

Posté par
coriolan
re : Combustion 01-05-12 à 15:30

moi non plus!
admettons qu'on ait la masse de CO2  produite annuellement (tableau) .
On peut calculer la qté de CO2.
Le carburant étant un mélange d'alcanes dont on ne connait pas la composition (ni en nature ni en %) ,je ne vois pas comment trouver la qté de carburant à partir de la qté de CO2 totale!

Posté par
Maxencee
re : Combustion 01-05-12 à 15:32

et si on faisait un tableau d'avancement ?

Posté par
Maxencee
re : Combustion 02-05-12 à 13:56

la valeur de CO2 annuelle pour le SP 95 est de 2.7 tonnes

Posté par
coriolan
re : Combustion 02-05-12 à 17:21

bonjour,
Je n'ai pas plus d'idée qu'hier.
Dans le problème avec le GPL on connaissait la composition du mélange en nature (C4H10 et C3H8 ) et en proportion (50% en masse).
Le calcul montre que la qté de CO2 dépend de la nature de l'alcane.
On a établit n(CO2) total = n(CO2) due au butane + n(CO2) due au propane.

Dans la question 3 on connait m (CO2) totale (2,7t) .
On peut donc calculer n(CO2) totale.
Cependant ,on n'a aucun moyen de calculer la masse de carburant produisant ce CO2 puisqu'il s'agit d'un mélange dont on ne sait rien à part qu'il s'agit d'alcanes.

d'ailleurs ,pour la question 5 on peut dire qu'il faut connaître la formule de l'alcane pour trouver la masse de CO2.

Posté par
Maxencee
re : Combustion 03-05-12 à 11:53

d'accord merci et pour la question 4 on peut expliquer l'écart par le fait que la combustion n'est pas complete? Je vais continuer d'y réflechir pour la 3 eme et pour la 5eme il n'y a que cela ?

Posté par
Maxencee
re : Combustion 04-05-12 à 09:35

je n'ai toujours pas trouvé la solution. Pouvez vous me dire si la réponse au dessus est correcte ?

Posté par
Maxencee
re : Combustion 04-05-12 à 19:19

et si l'on faisait Cn+H2n+2 + O2 = nCO2+ (n+1)H2O ?

Posté par
Maxencee
re : Combustion 05-05-12 à 10:45

personne ?



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