Xe chạy điện (Pin Lithium-ion) và Xe chạy xăng E5
Để đánh giá sự khác biệt về khối lượng của hệ thống lưu trữ năng lượng giữa xe điện và xe động cơ đốt trong, người ta so sánh mức năng lượng của pin Lithium-ion và xăng sinh học E5. Mặc dù có pha thêm ethanol và tính đến sự xuất hiện của heptane (có nhiệt trị thấp hơn đôi chút so với isooctane), mật độ năng lượng theo khối lượng của xăng E5 thực tế vẫn cao hơn pin Lithium-ion khoảng nhiều lần. Để xe điện có tầm hoạt động ngang bằng xe xăng, xe điện bắt buộc phải đánh đổi bằng một bộ pin có khối lượng khổng lồ (thường nặng từ 400 kg đến 600 kg tùy xe), trong khi một bình nhiên liệu đổ đầy xăng E5 chỉ nặng khoảng 40 – 50 kg. Biết rằng:
+ Xăng E5 được pha chế theo tỉ lệ thể tích gồm 5% ethanol và 95% xăng truyền thống.
+ Để đơn giản hóa trong tính toán, giả sử xăng truyền thống là hỗn hợp của isooctane và heptane với tỉ lệ thể tích tương ứng là 9 : 1.
+ Khối lượng riêng của ethanol, isooctane và heptane lần lượt là 0,79 g/mL; 0,70 g/mL và 0,68 g/mL.
+ Năng lượng cung cấp bởi 1 gam pin Lithium-ion hiện đại là khoảng Qpin = 0,90 kJ/g.
Nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau:
Chất………………..
(kJ/mol)
C2H5OH(l)……………-277,6
C8H18(l)…………….-250,0
C7H16(l)…………….-224,4
CO2(g)………………-393,5
H2O(l)……………….-285,8
Gọi QE5 là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam xăng E5. Đặt k = QE5/Qpin, giá trị của bằng bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười).