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Résolution de problème - Soyouz
Bonjour à tous voici l'exercice, je l'ai pratiquement terminé mais j'aimerais connaître vos avis, je pense qu'il y a des problèmes d'unités et autres:
Le kérosène et l'oxygène liquide (LOX) sont les principaux ergols du système de propulsion du lanceur Soyouz-Fregat. Leur combustion produit majoritairement de l'eau, du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone. Le plan de mesures "environnement du lanceur" vise entre autres à mesurer les retombées atmsophériques des produits issus de la combustion.
In
Info 1 - seuls les produits de combustion ente 0 à 3000 m peuvent retomber.
- La pollution générée sur le vol Soyouz dans l'atmosphère est équivaut à: - un BOEING 747 faisant 2A/R Cayenne/Paris
- la consommation en une année de 40 voitures environ c'est à dire 13 voitures par lancement ( 20000 km/an avec 8L de gazole pour 100km)
Info 2: La réaction chimique entre dioxygène de l'air et le carburant est issu de la combustion dans le moteur. La formation de CO2 et de H2O est engendré par la combustion total du carburant. La chaleur résulte de cette réaction
Info 3: Pour un véhicule diesel:
- le carburant utilisé: dodécane et alcane linéaire de 12 atomes de carbone avec comme formule C12H26 de densité 0,8
Info 4: 2% des rejets mondiaux de CO2 proviennent des avions de ligne. Un aller retour Paris New York en avion produit 2,5 tonnes de CO2
Info supplémentaire: M(C)=12,0g.mol-1 ; M(H)=1,0 g.mol-1 ; M(O)= 16,0 g.mol-1
Déterminer la masse de dioxyde de carbone produite lors d'un lancement de Soyouz
Mes réponses :
On calcule d'abord la quantité de gazole pour 20000 km en sachant que 8L=100km donc (8*20000)/100=x ce qui donne x=1600 L
En un an le volume de gazole consommée est de 1600L.
d(densité)=µliq/µeau avec d=0,8 et µeau=1000 ainsi µliq= 0,8*1000=800g/L
On a la masse volumique du gazole : µliq= m(C12H26)/ V(C12H26) donc m(C12H26)=800*1600=1280000g --->1,28tonne
On obtient une masse de 1,28t de gazole
On calcule ainsi la quantité de matière initiale du gazole: Avec M(C12H26)170g.mol-1
n(C12H26)=m(C12H26)/M(C12H26)=1,28/170=7,53*10^-3
On a l'équation équilibrée du gazole par le dioxygène on établit un tableau d'avancement:
C12H26 + 14,5O2 -----> 12CO2 + 13H2O
Einitial 7,53*10^-3 n1(O2) 0 0
Einter (7,53*10^-3)-x n1-14,5x x 2x
Efinal (7,53*10^-3)-xmax n1-14,5xmax 12xmax 13xmax
En considérant le gazole comme réactif limitant : (7,53*10^-3)-xmax donc
xmax= 7,53*10^-3
nf(CO2)=(7,53*10^-3)*12
nf(CO2)= 9,04*10^-2 mol
On sait que n= m/M donc m=M*n=170*9,04*10^-2=15,4g
Ce résultat me paraît petit par rapport au résultat attendu surtout qu'il devrait sûrement être en tonne ? Je vous remercie infiniment pour l'aide futur apporté à mon exercice !
Bonjour,
Sans trop détailler , dans votre calcul , je ne vois nulle part , les 1.28 tonne de gazole ...
Bonjour Quarkplus
Je n'ai pas compris ce que vous ne comprenez pas mais s'il s'agit du calcul des 1,28 tonnes de gazole :
On calcule d'abord la quantité de gazole pour 20000 km en sachant que 8L=100km donc (8*20000)/100=x ce qui donne x=1600 L
En un an le volume de gazole consommée est de 1600L.
d(densité)=µliq/µeau avec d=0,8 et µeau=1000 ainsi µliq= 0,8*1000=800g/L
On a la masse volumique du gazole : µliq= m(C12H26)/ V(C12H26) donc m(C12H26)=800*1600=1280000g --->1,28tonne
On obtient une masse de 1,28t de gazole
On se servira de ce résultat afin de pouvoir calculer la quantité de matière du C12H26
OVous calculez le Co2 produit par 1.28 t de gazole , vous trouvez 15.4 g :
je vous demande : où sont les 1.28 t de gazole dans votre calcul qui aboutit à 15.4 g ?
j'ai compris, c'est un erreur de ma part, le calcul pour trouver les 1,28 tonnes est inutile puisque on peut calculer la masse d'une autre façon dans le calcul suivant avec m=µ*V on le remplace dans n(C12H26) etc
Non monsieur je pense que c'est inutile de trouver combien de moles il existe dans 1,28 t de gazoles , ou on peut sûrement mais j'ai trouvé un chemin plus facile j'ai également modifié mon tableau d'avancement, c'est ce calcul que j'ai enlevé:
µliq= m(C12H26)/ V(C12H26) donc m(C12H26)=800*1600=1280000g --->1,28tonne
je suis directement passé au calcul de la masse de la quantité de matière avec justement n(C12H26)=m/M avec m=µ*V et M=170g.mol-1ensuite j'ai refais un tableau d'avancement en changeant les nombres stoechiométrique par :
2C12H26 + 37O2 -----> 24CO2 + 26H2O
J'ai trouvé un résultat final cohérent en tonnes, Mon résultat avec 1,28 tonnes ne donnait que des grammes
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