Palivá a emisie

6. ročník | 2017/2018 | 1. kolo | Pozemná doprava
Kategória C | Autor | Erik Schmotzer

Maximálny počet bodov: 10


V tomto kole sa spoločne pozrieme na chemické pozadie problematiky spaľovacieho motora, palív, emisií. V automobiloch je najbežnejším typom motora spaľovací, ktorý spálením paliva premieňa jeho chemickú energiu na mechanickú prácu. Vysvetli, prečo je spaľovanie (horenie) chemickým dejom.

Ako palivá sa najčastejšie používajú uhľovodíky - benzín, nafta, stlačený zemný plyn, skvapalnený propán-bután alebo bezvodné alkoholy – metanol a etanol. Využívajú sa aj ich rôzne zmesi, prípadne sa motor používa ako viacpalivový s prepínaním paliva počas jazdy. Zaraď palivá v zátvorke (benzín, nafta, stlačený zemný plyn, skvapalnený propán-bután, metanol, etanol) medzi  chemicky čisté látky alebo medzi zmesi látok. Svoje zaradenie stručne zdôvodni.

Na čisto iba etanol dnes jazdí máloktoré vozidlo. Väčšinou sa etanol používa v zmesi s benzínom. Táto zmes sa označuje Exx, kde xx popisuje zastúpenie etanolu v zmesi. Čo znamená označenie E85 u konkrétnej zmesi tohto typu paliva? Aké je percentuálne zastúpenie benzínu? Úvahu, ktorou si sa dopracoval k odpovediam, napíš.

Ďalší typ paliva sa vyrába zmiešaním štandardnej motorovej nafty a RCOO-CH3, kde R reprezentuje uhľovodíkový zvyšok. Za R sme doplnili určitý uhľovodíkový zvyšok a získali nasledujúci vzorec - CH3(CH2)14COO-CH3, pomenuj látku a načrtni svoj myšlienkový postup pri tvorbe názvu.

Spaľovací motor je s ohľadom na jeho rozšírenie významným zdrojom emisií. Produktom dokonalého spaľovania (pri nadbytku kyslíku) uhľovodíkového paliva sú voda a oxid uhličitý podľa nasledujúcej rovnice (pre zjednodušenie budeme uvažovať horenie iba jedného uhľovodíku): CH3-CH2-CH3 + 5O2 ---> 3CO2 + 4H2O. Vypočítaj látkové množstvo oxidu uhličitého, ktoré vznikne v priebehu tejto reakcie zreagovaním 22,8 kg vzdušného kyslíka s propánom ak vieš, že Ar(O) = 15,9994. Uveď zápis, výpočet a výsledok zaokrúhli na jedno desatinné miesto.

Bežne vznikajú v dôsledku spaľovania prímesí palív a nedokonalého horenia ďalšie zlúčeniny škodlivého charakteru a sú uvoľňované do ovzdušia. Sú to napríklad oxidy dusíka a síry, nespálené uhľovodíky, amoniak, oxid uhoľnatý a iné. Otrava CO je jednou z najčastejších otráv vôbec. Vyskytuje sa napríklad v uzavretých priestoroch, kde beží spaľovací motor alebo pri zlom odvetrávaní plynových spotrebičov. Akú farbu budú mať pery človeka, ak je otrávený CO? Prečo je to tak?

V súčasnosti nie je možné spaľovací motor úplne nahradiť iným pohonom, vhodným pre automobilovú dopravu, ktorý by zachoval jeho výhody a nemal by jeho nevýhody. Preto výrobcovia pracujú na znížení nepriaznivých dopadov používania spaľovacích motorov.


Diskusia

lock

Odosielanie riešení

Máš vyriešenú úlohu? Zaregistruj sa alebo prihlás sa do svojho konta pre odoslanie riešenia úlohy.