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Combustion du fioul et production de dioxyde de carbone
Bonjour !
J'ai un DM pour la rentrée, et, je n'ai pas du tout compris l'exercice donc j'aimerai avoir de l'aide s'il vous plait. :$
La consommation de fioul domestique, pour le chauffage de l'habitat, a été divisée par deux depuis 1980 en grande partie à cause de l'augmentation du coût des produits pétroliers. La consommation de fioul pour le chauffage occupe la deuxième place (29%), après le gaz (33%) et avant l'électricité (25%).
Le fioul domestique, constitué d'alcanes comprenant de 10 à 20 atomes de carbone, a un PCI égal à 41,8 MJ.kg-1.
Quelle est en g, la masse de CO2 produit par la combustion d'une masse de fioul nécessaire pour obtenir une énergie de 1 kWh ? (On fera l'hypothèse que le fioul n'est constitué que d'un seul alcane, C15H32).
MERCI D'AVANCE !
Salut,
1. Commence par écrire l'équation de la réaction
2. Fais un tableau d'avancement
=> Pour une mole de C15H32 réagissant avec le dioxygène, combien de mole(s) de CO2 sont produite
3. 1 kWh = ..... J ?
4. Donc connaissant le PCI de C15H32, tu peux connaître la masse de C15H32 nécessaire pour produite cette énergie
5. Finalement, tu peux ensuite avec le bilan fait précédemment la masse de CO2 nécessaire
1. C15H32 + 11,5O2 --> 15 CO2 + 16H2O
2C15 + 23O2 --> 30 CO2 + 32H2O
2. Equation de la réaction / C15H32 + 23:2O2 --> 15 CO2 + 16H2O
Etat initial /x=0/ 0,32/ n2 (O2)/0/0
Etat intermédiaire /x/ 0,32-x/n1(O2) - 23:2x/ 15 CO2 + 16H2O
Etat final /x1=0,32/0/0/ 0,15/0,16
Ah ? Bah j'ai fait comme dans mes autres exercices. :/ Donc je ne sais pas. 
Et mes autres réponses sont bonnes ?
Il faut absolument que tu saches équilibrer une équation :
C15H32 + 23O2 --> 15CO2 + 16H2O
On suppose que tout le C15H32 est consommé.
Donc pour une mole de C15H32 consommée, il se forme 15 moles de 15CO2
donc nfinale(15CO2 = 16initiale(C15H32)
Or nfinale(15CO2 = mfinale(15CO2/M(CO2)
Tu peux donc dès lors relier la masse de CO2 avec la masse de C15H32.
Fautes de frappe :
Il faut absolument que tu saches équilibrer une équation :
C15H32 + 23O2 --> 15CO2 + 16H2O
On suppose que tout le C15H32 est consommé.
Donc pour une mole de C15H32 consommée, il se forme 15 moles de CO2
donc nfinale(CO2) = 16initiale(C15H32)
Or nfinale(CO2) = mfinale(CO2)/M(CO2)
Tu peux donc dès lors relier la masse de CO2 avec la masse de C15H32.
PCI : 41,8 MJ kg-1
41,8/3,60
11,6 kWh.kg-1
Attention aux unités.
Le PCI pour C15H32 est en MJ/kg
L'énergie, tu l'as convertie en MJ
donc PCI/E est en kg !
D'accord, merci !
Donc il faut juste que je mette 41,8 kg au lieu de MJ ?
Que dois-je faire ensuite ? :$
Tu as la masse équivalente pour C15H32, tu peux donc la relier à la masse de CO2 produite comme je te l'ai expliqué (voir plus haut, par un bilan matière)
Citation :
Il faut absolument que tu saches équilibrer une équation :
C15H32 + 23O2 --> 15CO2 + 16H2O
On suppose que tout le C15H32 est consommé.
Donc pour une mole de C15H32 consommée, il se forme 15 moles de CO2
donc nfinale(CO2) = 16initiale(C15H32)
Or nfinale(CO2) = mfinale(CO2)/M(CO2)
Tu peux donc dès lors relier la masse de CO2 avec la masse de C15H32.
Ou si tu n'aimes pas cette méthode, tu peux faire un tableau d'avancement
C15H32 + 23O2 --> 15CO2 + 16H2O
Tableau d'avancement de la réaction (simplifié)
Etat initial i :
* ni(C15h32) = mi(C15H32)/M(C15H32)
* ni(O2) = en excès
avec mi(C15H32) = 11,6 kg
Etat intermédiaire : soit x l'avancement de la réaction
n(C15H32) = ni(C15h32) - x
n(O2) = en excès
n(CO2) = 15x
n(H2O) = 16x
Etat final : on suppose que la réaction est totale, tout le réactif C15H32 a réagi. L'avancement est xmax
nf(C15H32) = ni(C15h32) - xmax = 0 <=> xmax = ni(C15H32) = mi(C15H32)/M(C15H32)
nf(CO2) = 15xmax = 15.mi(C15H32)/M(C15H32) avec l'expression de xmax calculée juste au-dessus
nf(CO2) = 15xmax = 15.mi(C15H32)/M(C15H32)
mf(CO2)/M(CO2) = 15.mi(C15H32)/M(C15H32)
donc mf(CO2) = ...
Application numérique :
M(CO2) = M(C) + 2M(O) = 12 + 32 = 44 g/mol
mi(C15H32) = 11,6 kg
M(C15H32) = 15M(C) + 32M(H) = 180 + 32 = 212 g/mol
donc mf(CO2) = .... kg
Mais additionné quel résultat ?
mf(CO2)/M(CO2) = 15.mi(C15H32)/M(C15H32)
<=> mf(CO2) = 15.mi(C15H32).M(CO2)/M(C15H32)
mais t'as tout x) !
M(CO2) = M(C) + 2M(O) = 12 + 32 = 44 g/mol
mi(C15H32) = 11,6 kg
M(C15H32) = 15M(C) + 32M(H) = 180 + 32 = 212 g/mol
donc
mf(CO2) = 15.mi(C15H32).M(CO2)/M(C15H32)
Salut Olivier !
Ecoute, je fais un double-diplôme avec l'Institut National des ciences et tecniques nucléaires. Du coup, ça me prolonge mes études de 6 mois ^^.
Et toi ?
Je suis prof maintenant ! Bon par contre je commence avec un collège ZEP de région parisienne... Du coup ca a été dur en sept-octobre... mais bon ca va mieux maintenant ! Je garde le moral et me dis que je ferai mieux l'année prochaine !
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