Chimie23 :
Pétrochimie
Énergie thermique
Données relatives à la
combustion des carburants

1. Données relatives à la
combustion des carburants

Masse molaire des principaux éléments
(kg.kmol-1) :

• hydrogène (H) : 1
• carbone (C) : 12
• azote (N) : 14
• oxygène (O) : 16

Masse volumique des corps en présence
(kg.m-3 à 273 K et 1013 hPa) :

• diazote (N2) : 1.25
• dioxygène (O2) : 1.43
• dioxyde de carbone (CO2) : 1.96
• eau (H2O) : 1 000
• gazole : 845
• essence : 760
• GPL : 550

2. L’atmosphère terrestre

L’analyse de l’atmosphère terrestre montre que, hors pollution locale, l’air ambiant est constitué (en masse) de 76 % d’azote gazeux (symbole chimique N2), 23 % d’oxygène gazeux (symbole chimique O2) et 1 % de gaz rares (par ordre décroissant : argon, néon, hélium, krypton et xénon) et molécules diverses (dioxyde de carbone, vapeur d’eau) .

Ces proportions permettent d’établir la formule chimique de l’air ambiant :

O2 + 3.8 N2.

Dans ce calcul des réactions de combustion, on ne tient pas compte des gaz rares (qui sont chimiquement neutres) et autres composants minoritaires .

3. Formule chimique de l'air pur

Formule chimique de l'air pur (gaz rares assimilés au diazote) :

composition massique de l'air : dioxygène (O2) 23 % ; diazote (N2) 77 %

• masse molaire du dioxygène : 16 x 2 = 32 kg
• masse d'air contenant une kilomole de dioxygène :
(32 / 23) x 100 = 139 kg
• masse de diazote correspondante :
139 – 32 = 107 kg
• masse molaire du diazote : 14 x 2 = 28 kg
• coefficient du diazote : 107 / 28 = 3.8

Formule chimique de l'air pur : O2 + 3.8 N2