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Bonjour,
J'ai un DM et je suis bloquée !
Voici l'énoncé :
Trois modes de transport pour effectuer un déplacement Paris-Nice sont comparés.
Données :
- masse volumique du gasoil : 
gasoil = 0.85 kg.L^-1
- la combustion d'une mole de kéronsène produit 7.3 MJ
- La combustion d'un kilogramme de gasoil produit 44.8 MJ et 3.2 kg de CO2.
- Paris-Nice en avion : 700km
- Paris-Nice en voiture ou TGV : 950 km
1 ) L'avion
Un airbus A320 transportant 150 voyageurs consomme 0.66 t de kérosène (C12H26) pour effectuer 100 km en croisière, auquel s'ajoute 4.6 t pour le décollage.
a ) Ecrire l'équation de combustion du kérosène dans le réacteur.
J'ai trouvé :
2 C12H26 + 37 O2 
24 CO2 + 26 H2O
b ) Calculer la masse de kérosène puis la quantité de matière nécessaire pour effectuer le trajet.
Et là je bloque.
c ) Quelle énergie est consommée pendant le déplacement.
d ) En déduire la consommation énergétique par voyageur.
e ) Calculer la masse de CO2 produite par voyageur.
2 ) La voiture
a ) Un voiture consomme 6.0L de gasoil pour faire 100km sur autoroute. Calculer la masse de gasoil nécessaire pour effectuer le trajet.
b ) Quelle énergie cela représente-t-il ?
c ) Quelle masse de dioxyde de carbone est produite lors du voyage ?
3 ) Le train
Un TGV consomme 3.2*10^8 J.km^-1 d'énergie électrique et transporte jusqu'à 1 100 personnes.
a ) Exprimer l'énergie utilisée pour le déplacement en joules par voyageur, pour un train rempli complètement.
b ) Ce mode de transport émet-il du dioxyde de carbone ?
4 ) Conclusion
En comparent l'énergie utilisée pour effectuer le trajet et la masse de dioxyde de carbone, conclure sur le mode de transport respectant le mieux l'environnement.
Merci d'avance pour votre aide !
Salut 
Alors l'équation me semble bonne.
Pour la suite rien de compliqué :
b) D'abord tu mets 0.66 tonne en kg
Puis tu calcules la masse molaire du kérosène Mkérosène = 12MC + 26MH
Enfin tu utilises la formule nkérosène = mkérosène / Mkérosène
c) Tu as calculé la quantité nkérosène consommée et tu connais l'énergie fournie par la
combustion d'une mole donc l'énergie consommée est le produit ...
d) Tu divises la quantité d'énergie consommée par le nombre de voyageurs
e) Tu déduis de l'équation bilan la quantité de CO2 créée par la combustion d'une mole de kérosène.
Tu calcules ensuite la quantité de CO2 produite par le vol entier enfin tu divises par le nombre de
voyageurs
Je repasse un peu plus tard pour la suite
bonjour,
d'abord, merci pour ton aide !
b) 0,66 t = 660 kg et là j'ai une question 660 kg c'est la masse du kérosène mais est-ce-qu'on prend en compte les 4,6t pour le décollage ou pas ?
Mkérosène = 12*12 + 26*1 = 144 + 26 = 170 g.mol^-1
nkérosène = 660/170 
3,9 mol
c ) 3,9*7,3 = 28,47 MJ
d ) 28,47/150 = 1,898*10^-1 MJ par voyageurs
e ) 2 C12H26 + 37 O2 24 CO2 + 26 H2O
donc pour 1 C12H26 on produit 12 CO2 donc :
MCO2 = (MC + 2*MO )
= (12 + 2*16)*12 = (12+32)*12 = 528 g.mol^-1
Donc pour une mole de kérosène l'avion produit 528g.mol^-1 de CO2.
Or dans l'équation on n'a 24 CO2 de produit donc :
528*2 = 1056g.mol^-1
donc 1056/150 = 7,04g.mol^-1 produit par un voyageur
J'espère que je ne me suis pas tromper !!
en faite je me suis tromper car mes calculer c'est juste pour 100km de trajet mais il y a 700km donc revoilà les calcules :
b ) 0,66t=660kg pour 100km donc pour 700km on a mkérosène = 7*660 = 4620kg pour tout le trajet
Mkérosène = 170 g.mol^-1
nkérosène = mkérosène/Mkérosène = 4620/170 27,2 mol
c ) 27,2*7,3 = 198,4 MJ
d ) 198,4/150 1,32 MJ par voyageurs
et pour le e ) je pense que ça ne change rien !
Pour le 2) La voiture est-ce que tu peux m'aider car je bloque
et pour le 3) Le train
a ) Comme c'est 3,2*10^8 J.km^-1 pour 950 km c'est :
3,2*10^8 * 950 = 3,04*10^11
par voyageur on divise par 1100 :
(3,04*10^11)/1100 2,76*10^8 J par voyageur pour tout le trajet !
b ) mais pour celle là, je ne sais comment répondre et quoi ?
merci d'avance !
Pour l'avion :
b) Ce serait absurde de ne pas prendre en compte l'énergie dépensée pour le décollage de l'avion si le but est de comparer l'énergie utilisée par différents moyens de transport à des fins écologiques.
De plus tu divises une masse en kg par une masse molaire en g/mol !!!
c) Le raisonnement est bon mais il faut l'adapter au résultat.
d) idem
e)
2 C12H26 + 37 O2 24 CO2 + 26 H2O
donc pour 1 C12H26 on produit 12 CO2 donc :
MCO2 = (MC + 2*MO )
= (12 + 2*16)*12 = (12+32)*12 = 528 g.mol^-1 de kérosène
Donc pour une mole de kérosène l'avion produit 528g.mol^-1 de CO2.
C'est maladroit, mais juste jusque là.
La 1re ligne n'est pas égale à la 2e.
Dans la dernière ligne, l'avion produit 528g (tout court) de CO2 par mole de kérosène
Or dans l'équation on n'a 24 CO2 de produit donc :
528*2 = 1056g.mol^-1
Tu as calculé combien de moles de CO2 sont produites par mole de kérosène utilisée, mais le trajet ne nécessite pas 24mol de CO2.
Il en nécessite ... (qu.b)?
Pardon j'ai oublié le reste ;
En ce qui concerne la voiture :
a) ce n'est pas sorcier, utilise les données de l'énoncé.
Le reste ressemble à la partie avion.
Train :
a) OK.
b) A moins de compter ce que les passagers respirent...je suis pas sûr que ça fasse beaucoup avancer le train de toute manière.
Bon courage pour le reste.
bonjour,
alors j'ai refait tout mes calcules :
1 ) L'avion
b ) 0.66t = 660kg et 4.6t = 4600kg
et 0.66t*7=4.62=4620kg
donc
mkérosène= 4620+4600=9220kg
Mkérosène= 12*Mc+26*MH=12*12.0+26**1.0=144+26=170.0g.mol^-1
= 170*10^-3kg.mol^-1
donc
nkérosène = 9220/170*10^-354235 mol
c ) 54235*7.3= 3.96*10 MJ
d ) 3.96*10^5/150 = 2639 MJ/voyageurs
Pour l'instant est-ce que c'est bon ?
e) MCO2= MC+2*MO)*12 = (12+2*16)*12 = (12+32)*12= 528g
L'avion produit 528g de CO2 par mole de kérosène.
et après je ne comprend pas pour la suite de la question e)
pour la voiture :
a )
6.0L pour 100km donc6.0*9.5 pour 950km = 57L
Or on sait que 1L=1kg donc 57L=57kg de gasoil utilisé pour tout le trajet
b) On sait que 1kg de gasoil équivaut à 44.8 MJ de produit et 3.2kg de CO2
donc :
57kg de gasoil produit :
44.8*57 = 2553.6 MJ de produit
et
c ) 57*3.2=182.4kg de CO2 produit pour le trajet
est-ce que c'est juste ou pas !!
Merci d'avance !
Pour l'avion, jusque la partie d c'est tout bon.
Juste une remarque : le nombre de chiffres significatifs que tu prends a une incidence sur les résultats des applications numériques. Ne prends jamais, même pour des calculs intermédiaires, une valeur avec plus de chiffres significatifs que n'en ont les données de départ : la précision des résultats dépend de la précision des données connues.
Pour la partie e :
Tu te perds dans des calculs inutiles.
Si une mole de kérosène produit 12 moles de CO2 d'après l'équation bilan. Combien de moles de CO2 sont produites par 54.103mol de kérosène ? Raisonne avec un produit en croix si tu as des difficultés.
Pour la voiture :
Or on sait que 1L=1kg donc 57L=57kg
Attention car :
- d'une part tu égalises des grandeurs qui n'ont pas la même dimension, un volume n'est pas égal à une masse !
- D'autre part, la masse volumique de l'eau est égale à 1kg/L, donc une masse d'1kg d'eau correspond à un volume d'1L. Mais ce n'est pas le cas pour le kérosène dont la masse volumique est de 0.85kg/L d'après l'énoncé. Quelle est alors la masse de 57L de kérosène ?
Là aussi tu peux raisonner avec un produit en croix :
1L <--> 0.85kg de kérosène
57L <--> ?
Le reste du raisonnement est bon.
déjà merci pour ton aide !
e) 54*10^3 mole de kérosène produit donc : 6.48*10^5 mole de CO2
2 ) La voiture :
donc 57L équivaut à 48.45 kg de kérosène.
Et donc le mode de transport le plus respectueux de l'environnement est le train car il ne produit pas de CO2 et ne consomme que 2.76*10^8 J / voyageur
non ?
Merci encore pour ton aide !
Oui c'est bien ça.
N'oublie pas ce que je t'ai dit sur les chiffres significatifs.
Si tu as 54.103 mol de kérosène on produit 6,5.105 mol de CO2
Un 3e chiffre significatif donnerait une impression de précision qui est non-réelle.
Bonne continuation.
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