Trong bối cảnh chuyển đổi năng lượng toàn cầu, việc đánh giá hiệu quả của các loại nhiên
Trong bối cảnh chuyển đổi năng lượng toàn cầu, việc đánh giá hiệu quả của các loại nhiên liệu không chỉ dựa trên khả năng cháy mà còn phụ thuộc vào năng suất tỏa nhiệt - lượng nhiệt tỏa ra trên một đơn vị khối lượng, và mật độ năng lượng - lượng nhiệt tỏa ra trên một đơn vị thể tích. Hãy xem xét hai đại diện tiêu biểu: Propane (C3H8), thành phần chính trong khí đốt dân dụng, và Hydrogen (H2), nhiên liệu sạch của tương lai.
Quá trình đốt cháy hoàn toàn hai nhiên liệu này (với giả thiết nước tạo thành ở thể hơi) được mô tả qua các phương trình nhiệt hóa học sau:
(1) $\left. C_{3}H_{8}(g) + 5O_{2}(g)\rightarrow 3CO_{2}(g) + 4H_{2}O(g) \right.$
(2) $\left. 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\rightarrow 2H_{2}O(g) \right.$
Để định lượng hiệu suất năng lượng, các nhà nghiên cứu sử dụng dữ liệu năng lượng liên kết trung bình thực nghiệm được trình bày trong bảng dưới đây:
Dựa vào dữ liệu trên, mặc dù cả hai nhiên liệu đều là nguồn năng lượng tỏa nhiệt mạnh, nhưng chúng thể hiện những đặc tính trái ngược khi xét đến bài toán lưu trữ. Hydrogen sở hữu năng suất tỏa nhiệt theo khối lượng vượt trội so với các hydrocarbon do khối lượng mol rất nhỏ. Tuy nhiên, ở điều kiện thường, mật độ năng lượng theo thể tích của Hydrogen lại rất thấp so với Propane hóa lỏng. Điều này tạo ra "nghịch lý Hydrogen": một nhiên liệu siêu nhẹ và giàu năng lượng nhưng lại đòi hỏi các giải pháp công nghệ phức tạp và tốn kém để nén hoặc hóa lỏng nhằm đạt được quãng đường di chuyển tương đương với các phương tiện sử dụng nhiên liệu truyền thống.
Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:
Quan sát bảng dữ liệu, liên kết đôi C=O trong phân tử CO2 có năng lượng rất lớn (799 kJ/mol) so với các liên kết đơn như C-C hay C-H. Điều này giải thích hiện tượng hóa học nào sau đây?
Đáp án đúng là: C
Dựa vào bảng dữ liệu về năng lượng liên kết.
Đáp án cần chọn là: C
Quan sát đồ thị đường đi năng lượng của phản ứng đốt cháy Propane (một phản ứng tỏa nhiệt mạnh). Đặc điểm nào sau đây mô tả ĐÚNG đồ thị này?
Đáp án đúng là: C
Quan sát đồ thị năng lượng của propane.
Đáp án cần chọn là: C
Giả sử một chiếc xe chạy bằng Propane lỏng có bình chứa 50 lít giúp xe đi được 500km. Nếu chuyển sang chạy bằng khí Hydrogen nén (ở điều kiện áp suất mà mật độ năng lượng theo thể tích chỉ bằng 25% so với Propane lỏng), thì cần bình chứa có thể tích bao nhiêu để xe đi được quãng đường tương tự?
Đáp án đúng là: D
Gọi $D_{P}$ là mật độ năng lượng của Propane, $D_{H}$ là của Hydrogen.
Áp dụng công thức $E = V.D$ và tỉ lệ $D_{H} = 0,25.D_{P}$.
Đáp án cần chọn là: D
Quảng cáo
Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí
>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
