Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1
Bioethanol im Tank
AFB I–IISuperbenzin E10 enthält bis zu 10 Volumenprozent Bioethanol. Ethanol wird aus Zucker oder Stärke durch Gärung gewonnen. Für die Rechnung wird Benzin durch Octan (\(\ce{C8H18}\)) ersetzt; im Motor entsteht Wasser als Dampf, deshalb zählt der Heizwert.
M1Daten (25 °C, 1013 hPa)
| Stoff | \(\Delta_f H^\circ\) in \(\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) | \(M\) in \(\mathrm{g\,mol^{-1}}\) | Dichte in \(\mathrm{g\,mL^{-1}}\) |
|---|---|---|---|
| \(\ce{C2H5OH(l)}\) | −277,7 | 46,07 | 0,789 |
| \(\ce{C8H18(l)}\) | −249,9 | 114,23 | 0,703 |
| \(\ce{CO2(g)}\) | −393,5 | ||
| \(\ce{H2O(g)}\) | −241,8 |
- Stellen Sie die Reaktionsgleichung für die vollständige Verbrennung von Ethanol auf.
- Berechnen Sie den spezifischen Heizwert von Ethanol in MJ/kg.
- Ermitteln Sie, um wie viel Prozent der Energieinhalt pro Liter bei E10 (10 % Ethanol, 90 % Octan nach Volumen) kleiner ist als bei reinem Octan. Der Heizwert von Octan beträgt 44,4 MJ/kg.
- Erläutern Sie, warum Ethanol pro Kilogramm deutlich weniger Energie liefert als Octan.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Produkte: \(\ce{CO2}\) und Wasser; Sauerstoff ausgleichen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Erst \(\Delta_r H^\circ\) (Wasser gasförmig), dann durch \(M\) teilen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Energie je Liter = Heizwert (MJ/kg) · Dichte (kg/L); dann nach Volumenanteilen mischen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Vergleichen Sie die Oxidationsstufe der Kohlenstoffatome bzw. den Sauerstoffanteil im Molekül.