Chỉ số octane được dùng để đánh giá chất lượng của xăng theo mức độ chịu nén của hỗn hợp xăng và không khí trong động cơ. Chỉ số octane càng cao thì xăng đưa vào động cơ càng chịu nén tốt và cháy triệt để, giảm lượng khí thải độc hại, góp phần bảo vệ môi trường. Hiện nay, hệ thống đánh giá chỉ số octane RON (Research Octane Number) đang được nhiều quốc gia sử dụng. Heptan được qui ước có chỉ số octane RON bằng 0, trong khi 2,2,4-trimethylpentane (isooctane) được qui ước có chỉ số octane RON bằng 100. Ví dụ xăng RON87 có khả năng chịu nén tương đương hỗn hợp chứa 87% 2,2,4- trimethylpentane và 13% heptane (về thể tích). Một loại xăng gồm heptane và isooctane có chỉ số octane bằng 95.
a. Tính % khối lượng mỗi chất trong xăng và khối lượng riêng của xăng. Biết heptane (D = 0,6795 g/cm³) và isooctane (D = 0,692 g/cm³).
b. Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt 100ml xăng này. Biết nhiệt đốt cháy của heptane là 4825kJ/mol và isooctane là 5460kJ/mol.
c. Hiện nay, để làm tăng chỉ số octane và hạn chế độc hại người ta không dùng xăng pha chỉ mà dùng thêm chất phụ gia là ethanol tạo ra “xăng sinh học” E5 (chứa 5% ethanol và 95% xăng RON 92 theo thể tích) hoặc xăng E10 (chứa 10% ethanol và 90% xăng RON 92 theo thể tích) thân thiện với môi trường. Tính chỉ số octane của xăng E5 và xăng E10 biết ethanol có chỉ số octane là 109.
Câu trả lời tốt nhất
a.
Lấy 100 cm³ xăng RON95, gồm 95 cm³ C8H18 và 5 cm³ C7H16
mC8H18 = 0,692.95 = 65,74
mC7H16 = 0,6795.5 = 3,3975
%mC8H18 = 65,74/(65,74 + 3,3975) = 95,086%
%mC7H16 = 100% – 95,086% = 4,914%
D xăng = (65,74 + 3,3975)/1000 = 0,691375 g/cm³
b.
Q = 5460.65,74/114 + 4825.3,3975/100 = 3312,53 kJ
c.
Lấy 100 ml xăng E5 gồm C2H5OH (5 ml), C8H18 (95.92% = 87,4 ml) và C7H16 (95.8% = 7,6)
Chỉ số octane = (5.109 + 87,4.100)/100 = 92,85
Lấy 100 ml xăng E10 gồm C2H5OH (10 ml), C8H18 (90.92% = 82,8 ml) và C7H16 (90.8% = 7,2)
Chỉ số octane = (10.109 + 82,8.100)/100 = 93,7