Pencemar pembakaran: ramalkan produk dan evaluasi pengendali
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ | pembakaran tidak sempurna |
| particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/ | partikulat |
| global dimming | pelemahan global |
| acid rain/ˈæsɪd reɪn/ | hujan asam |
Apakah bahan bakar bebas belerang menghilangkan setiap polutan mesin?
- Penghilangan belerang menargetkan sulfur dioksida. Udara yang masuk ke mesin panas masih mengandung nitrogen dan oksigen, dan bahan bakar mungkin masih mengandung karbon.
- Prediksikan produk dari semua sumber reaktan dan kondisinya. Kemudian cocokkan setiap polutan dengan dampaknya dan kontrol yang benar-benar menargetkannya.
Mulai dari unsur bahan bakar dan pasokan oksigen
- Pembakaran sempurna hidrokarbon murni dengan oksigen yang cukup menghasilkan karbon dioksida dan air. Oksigen terbatas dapat menyebabkan pembakaran tidak sempurna, menghasilkan karbon monoksida dan jelaga beserta karbon dioksida/air.
- Hidrogen murni ditambah oksigen membentuk air, bukan karbon dioksida: tidak ada atom karbon yang masuk dalam reaktan tersebut. Belerang bahan bakar terbakar menjadi sulfur dioksida; pada suhu tinggi, nitrogen dan oksigen dalam udara dapat bereaksi membentuk oksida nitrogen.
| Bahan bakar atau kondisi yang diberikan | Prediksi produk yang didukung |
|---|---|
| Hidrogen murni dan oksigen | Air; tidak ada sumber karbon |
| Metana, oksigen yang cukup | Karbon dioksida dan air |
| Metana, oksigen terbatas | Karbon monoksida dan/atau jelaga mungkin terbentuk |
| Impuritas belerang dibakar di udara | Sulfur dioksida |
| Mesin suhu tinggi, bahan bakar bebas nitrogen | Oksida nitrogen masih mungkin terbentuk dari udara |
Apa yang terbentuk ketika hanya hidrogen murni dan oksigen bereaksi melalui pembakaran sempurna?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Air terbentuk dalam reaksi 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Tidak ada atom karbon yang disediakan, sehingga reaktan ini saja tidak dapat menghasilkan karbon dioksida, karbon monoksida, atau jelagam.
Pisahkan gas beracun dari partikel
- Karbon monoksida bersifat beracun, tidak berwarna, dan tidak berbau. Ini mengurangi kemampuan darah untuk mengangkut oksigen; ketiadaan bau tidak dapat membuktikan ketiadaannya.
- Partikulat mencakup partikel karbon dan hidrokarbon yang tidak terbakar. Partikel ini dapat membahayakan kesehatan dan mengurangi cahaya matahari yang mencapai permukaan, menyebabkan redupan global. Filter partikel tidak selalu menghilangkan gas seperti karbon monoksida.
Sebutkan gas beracun, tidak berwarna, dan tidak berbau yang mengandung karbon dari pembakaran tidak sempurna.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Karbon monoksida mengurangi transportasi oksigen darah dan tidak dapat disingkirkan oleh bau. Karbon dioksida adalah gas berbeda dengan peran utama berbeda dalam topik ini.
Jelaskan efek oksida nitrogen dan sulfur
- Sulfur dioksida dan oksida nitrogen menyebabkan masalah pernapasan dan hujan asam. Hujan asam dapat merusak ekosistem akuatik, pohon, serta beberapa struktur batu/bangunan.
- Oksida nitrogen dapat terbentuk dari udara panas meskipun bahan bakar tidak mengandung nitrogen. Bahan bakar bebas sulfur dapat menurunkan sulfur dioksida tanpa menghilangkan sumber oksida nitrogen tersebut.
Cocokkan setiap pencemar atau efek dengan deskripsi yang benar.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
CO berbeda dari gas rumah kaca CO₂. Partikulat mengurangi cahaya masuk; gas rumah kaca memengaruhi inframerah keluar dari permukaan.
Periksa usulan perlakuan berdasarkan jumlah atom
- Dengan reaktan yang tersedia, $CaO+SO_2\rightarrow CaSO_3$: produknya adalah kalsium sulfit. Klaim bahwa hanya reaktan ini menghasilkan $CaSO_4$ melanggar hukum kekekalan oksigen; oksigen tambahan diperlukan untuk sulfat.
- Reaksi konverter yang disediakan adalah $2CO+2NO\rightarrow2CO_2+N_2$. Kedua sisi memiliki dua atom karbon, dua atom nitrogen, dan empat atom oksigen. Reaksi ini menghilangkan karbon monoksida dan nitrogen monoksida tetapi menghasilkan karbon dioksida, sehingga tidak menghilangkan dampak gas rumah kaca.
Pasokan oksigen yang lebih baik dapat mengurangi produk pembakaran tidak sempurna. Hal ini tidak menghilangkan karbon dioksida dari pembakaran bahan bakar karbon sempurna. Selalu bedakan penurunan satu jenis polutan dengan penurunan semua emisi.
Dalam 2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂, berapa banyak atom oksigen yang diwakili di setiap sisi?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Oksigen reaktan =2×1 dari CO +2×1 dari NO =4 atom. Oksigen produk =2×2 dari CO₂ =4 atom. N₂ tidak mengandung oksigen; persamaan mengawetkan atom.
Evaluasi kontrol dengan model radiasi yang tepat
- Filter partikel dan bahan bakar bebas sulfur dapat mengurangi efek partikel dan sulfur dioksida. Kekhawatiran yang tersisa meliputi karbon dioksida dari bahan bakar karbon, karbon monoksida jika pembakaran tidak sempurna, dan oksida nitrogen dari udara panas; ukur setiap emisi relevan dalam kondisi yang sebanding.
- Kekhawatiran redupan global berkaitan dengan partikel yang mengurangi sinar matahari masuk. Pemanasan rumah kaca berkaitan dengan gas yang menyerap inframerah permukaan keluar dan memancarkannya ke segala arah. Ini adalah proses yang berbeda; jangan berasumsi bahwa redupan secara aman akan meniadakan pemanasan.
“Semua masalah iklim dan pernapasan diselesaikan oleh filter partikel” adalah salah. Filter menargetkan partikel; gas yang tersisa memiliki sumber, kimia, dan efek yang berbeda.
Elemen bahan bakar + pasokan oksigen + suhu menentukan produk yang mungkin terbentuk. Nyatakan polutan, dampaknya, dan kontrol yang sesuai, lalu periksa jumlah atom reaksi sebelum menerima klaim perlakuan.
Penyaring partikel menghilangkan semua masalah iklim dan pernapasan dari knalpot mesin.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ini menargetkan partikel. CO₂ dapat tersisa dari pembakaran bahan bakar karbon, CO dapat terbentuk jika pembakaran tidak sempurna, dan NOₓ dapat terbentuk dari udara panas. Gas-gas ini memiliki kimia dan efek yang berbeda.
Dua penjelasan mana yang benar untuk membatasi klaim pengendalian knalpot?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Nitrogen berasal dari udara, dan gas dapat melewati filter partikulat. Oksigen yang cukup mungkin menurunkan CO/serbuk arang, namun pembakaran bahan bakar karbon lengkap tetap menghasilkan CO₂.