Berechnung des Emissionsfaktors

Question

Aufgabe:

Eine Größe zur Beurteilung der Klimaschädlichkeit eines Brennstoffes ist der Emissionsfaktor. Er gibt an, welche Masse an Kohlenstoffdioxid bei der Verbrennung entsteht, wenn dabei eine Energiemenge von 1000 kJ freigesetzt wird. Der Emissionsfaktor von Erdgas beträgt 54.6g pro 100kJ. Zur näherungsweisen Berechnung des Emissionsfaktors von Benzin kann vereinfacht von Octan ausgegangen werden. Octan reagiert mit Sauerstoff nach der folgenden Reaktionsgleichung:

2 C₈H₁₈ + 25 O₂ ———> 16 CO₂ + 18 H₂O
Die Reaktiosnenthalpie für die Verbrennung von Octan beträgt -10160 kJ/mol. Ermittle damit näherungsweise den Emissionsfaktor von Benzin und vergleiche diesen mit dem Emissionsfaktor von Erdgas.

Problem/Ansatz:

In der Lösung kommt man auf ca. 127%, 27% größer als von Erdgas. Wie komme ich jedoch darauf?

Answer 1

Salut,

Eine Größe zur Beurteilung der Klimaschädlichkeit eines Brennstoffes ist der Emissionsfaktor. Er gibt an, welche Masse an Kohlenstoffdioxid bei der Verbrennung entsteht, wenn dabei eine Energiemenge von 1000 kJ freigesetzt wird. Der Emissionsfaktor von Erdgas beträgt 54.6g pro 100kJ. Zur näherungsweisen Berechnung des Emissionsfaktors von Benzin kann vereinfacht von Octan ausgegangen werden. Octan reagiert mit Sauerstoff nach der folgenden Reaktionsgleichung:
2 C₈H₁₈ + 25 O₂ ———> 16 CO₂ + 18 H₂O
Die Reaktiosnenthalpie für die Verbrennung von Octan beträgt -10160 kJ/mol. Ermittle damit näherungsweise den Emissionsfaktor von Benzin

Berechne zunächst die Masse von 16 mol CO₂:

m (CO₂)  =  n (CO₂) * M (CO₂)  =  16 mol * 44,01 g mol^-1 =  704,16 g

Dementsprechend entstehen bei der Freisetzung einer Energiemenge von 1000 kJ:

(704,16 / 10160) * 1000 =  69,3 g CO₂

Der Emissionsfaktor von Benzin beträgt somit ca. 69,3 g pro 1000 kJ.

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... und vergleiche diesen mit dem Emissionsfaktor von Erdgas.

In der Lösung kommt man auf ca. 127%, 27% größer als von Erdgas. Wie komme ich jedoch darauf?

Berechne den Prozentsatz:

p =  W * 100 / G

p =  69,3 g * 100 / 54,6 g  ≈ 127

⇒  p%  ≈ 127%

Im Verhältnis zu Erdgas ist der Emissionsfaktor von Benzin demnach ca. 27% größer.


Schöne Grüße :)