Xăng sinh học E10 chứa 10% ethanol (d = 0,789 g/cm³) theo thể tích, còn lại là 90% xăng truyền thống (d = 0,703 g/cm³, xem thành phần chỉ gồm các đồng phân octane). Cho biết:
+ Khi đốt cháy, ethanol và octane đều cháy hoàn toàn tạo CO2 và H2O.
+ Chỉ 40% lượng CO2 sinh ra từ quá trình đốt cháy ethanol được tính vào lượng CO2 phát thải, do bù trừ việc CO2 được cây hấp thụ trong quá trình quang hợp để sản xuất ethanol.
+ Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol ethanol và 1 mol octane tỏa ra lượng nhiệt lần lượt là 1365 kJ và 5072 kJ.
Nếu nhu cầu năng lượng tương đương, hiệu suất chuyển hóa năng lượng của hai loại xăng là như nhau, việc dùng xăng E10 thay thế xăng truyền thống giúp giảm a% lượng CO2 phát thải ra môi trường. Giá trị của a là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).
Câu trả lời tốt nhất
Tính cho 1000 kJ năng lượng:
+ Nếu dùng xăng truyền thống:
nC8H18 = 1000/5072 —> nCO2 phát thải = 8nC8H18 = 1,5773 mol
+ Nếu dùng xăng E10 (0,9x mL C8H18 + 0,1x ml C2H5OH)
Q = 5072.0,9x.0,703/114 + 1365.0,1x.0,789/46 = 1000
—> x = 32,8133 mL
—> nCO2 phát thải = 8.0,9x.0,703/114 + 40%.2.0,1x.0,789/46 = 1,5019 mol
—> Dùng xăng E10 thay thế xăng truyền thống giúp giảm (1,5773 – 1,5019)/1,5773 = 4,78% lượng CO2 phát thải ra môi trường.