Ik moet een verbrandingsmotor omschrijven op basis van propaan maar ik heb er toch een paar dingen bij die ik niet volledig snap. Dit is de opgave:
Een vat (zie figuur 1) met binnendiameter Dvat = 125 mm, staaldikte Diktewand = 6 mm en hoogte Hoogtevat = 300 mm wordt gevuld met 0.6 liter gasmengsel van 580 ml lucht en 20 ml propaan en op een bepaalde hoogte boven de grond bevestigd en bovenaan tegengehouden door een wand. Het resterende volume van het vat is gevuld met water. In het vat zit onderaan een opening met een bepaalde diameter Dopening.= 20 mm. In eerste instantie is deze opening bedekt met een stop die vastgehouden wordt door een elektromagneet.
http://img340.imageshack.us/i/verbrandingsmotor.jpg/
- cilinder.png (9 KiB) 112 keer bekeken
Het gasmengsel wordt ontstoken en de verbrandingsreactie gaat ogenblikkelijk op.
In praktijk gebeurt nu het volgende: een druksensor meet de bekomen druk in het gas en als deze hoog genoeg is wordt via een signaal de elektromagneet gelost waardoor de stop onderaan het vat naar beneden kan vallen en al het water wordt uitgestuwd. Tussen de wand en het vat zit een krachtcel die de resulterende kracht gaat opmeten.
Ik dacht da de enige krachten die op het vat werken de veerkrachten onderaan enerzijds, de neerwaartse stuwkracht en zwaartekracht anderzijds.
Voor de verbranding van propaan had ik :
C3H8 + 5O2 --> 3 CO2 + 4H2O
Dan berekende ik de volumes:
0,020L C3H8
0,580L lucht waarbij lucht 21% O2 en 78% N2 heeft.
==> 3,08 L H20 (=het totale volume min de volumes van lucht en propaan)
Met het molair volume van gassen bij kamertemperatuur (Vm=24,5 L/mol) berekende ik dan de aantallen mol:
0,000816 mol C3H8
0,00497mol 02
0,01847 mol N2
170,62 mol H2O (met 18g/mol molair gewicht)
Klopt deze redenering en zijn de aantallen mol na de (volledig opgaande?) vergelijking dan gelijk aan:
0,002448 mol C02
+ 0,003246 mol gevormde H2O (bovenop de reeds aanwezige)
Dan zou er nog 0,00089 mol O2 overblijven. Ondergaat die dan nog een reactie met N2 tot verschillende NOx?
Er is immers een vraag gesteld wat het totaal aantal mol gasproducten is, maar is da de reactie CO2 niet het enige gas aanwezig nog?
