연소 오염물질: 생성물을 예측하고 통제 효과를 평가하라
도입됨| English | 의미 |
|---|---|
| incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ | 불완전 연소 |
| particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/ | 미립자 |
| global dimming | 지구 암흑화 |
| acid rain/ˈæsɪd reɪn/ | 산성비 |
무황 연료는 엔진 오염물질을 모두 제거하는가?
- 황 제거는 이산화황을 타겟팅한다. 고온 엔진에 유입되는 공기에는 여전히 질소와 산소가 포함되어 있으며, 연료에는 탄소도残留될 수 있다.
- 모든 반응원 및 조건에 따른 생성물을 예측한 뒤, 각 오염물질에 대해 그 영향과 실제 이를 타겟팅하는 통제 방법을 매칭하시오.
연료 성분과 산소 공급부터 시작하기
- 순수 탄화수소의 완전 연소는 충분한 산소 존재 시 이산화탄소와 물을 생성한다. 산소가 제한되면 불완전 연소가 발생하여 일부 이산화탄소/물 외에 일산화탄소와 재도 생성될 수 있다.
- 순수 수소와 산소는 이산화탄소가 아닌 물을 형성한다: 해당 반응원에는 탄소 원자가 포함되지 않기 때문이다. 연료의 황은 이산화황로 연소되며, 고온에서 공기의 질소와 산소가 반응하여 질소 산化物를 만들 수 있다.
| 주어진 연료 또는 조건 | 지원되는 생성물 예측 |
|---|---|
| 순수 수소와 산소 | 물; 탄소 원천 없음 |
| 메탄, 충분한 산소 | 이산화탄소와 물 |
| 메탄, 제한된 산소 | 일산화탄소 및/또는 재도 발생 가능 |
| 공중에서 연소된 황 불순물 | 이산화황 |
| 고온 엔진, 질소 없는 연료 | 공기 중 질소 산化物 발생 가능 |
순수한 수소와 산소가 완전 연소하여 반응할 때 어떤 물질이 형성되는가?
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반응 2H₂ + O₂ → 2H₂O에서 물이 생성된다. 탄소 원자가 공급되지 않으므로 이 반응물만으로는 이산화탄소, 일산화탄소 또는 매연을 만들 수 없다.
유해 가스 입자와 분리하기
- 일산화탄소는 유해하며 무색무취입니다. 혈액의 산소 운반 능력을 저하시키며, 냄새가 없음을 통해 그 존재를 부정할 수 없습니다.
- 입자 물질에는 탄소 입자와 미연소 탄화수소가 포함됩니다. 인체에 해를 끼치며 지표에 도달하는 햇빛을 감소시켜 글로벌 다크닝을 유발합니다. 입자 필터는 반드시 일산화탄소와 같은 가스를 제거하지는 않습니다.
불완전 연소로 인해 발생하는 유독한 무색·무취 탄소 함유 가스의 명칭을 쓰십시오.
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일산화탄소는 혈액 내 산소 운반을 감소시키며 냄새로 배제할 수 없습니다. 이 주제에서 주요 역할이 다른 이산화탄소는 별도의 가스입니다.
질소 및 황 산化物의 영향 설명하기
- 이산화황과 질소 산化物는 호흡기 질환과 산성강수를 유발합니다. 산성강수는 수생 생태계, 나무 및 일부 석재/건물을 손상시킬 수 있습니다.
- 연료에 질소가 포함되어 있지 않더라도 고온 공기로 인해 질소 산化物가 생성될 수 있습니다. 황이 없는 연료를 사용하면 이산화황은 줄일 수 있지만 질소 산化物의 원인을 제거하지는 못합니다.
각 오염 물질 또는 영향을 올바른 설명과 매칭하십시오.
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CO는 온실 효과 가ส인 CO₂와 구별됩니다. 입자는 유입되는 햇빛을 감소시키고, 온실 효과 가스는 지표면의 적외선 방출에 영향을 미칩니다.
제안된 처리법을 원자 개수로 검증하기
- 제공된 반응물을 사용하여 $CaO+SO_2\rightarrow CaSO_3$: 생성물은 아황산칼슘입니다. 오직 이러한 반응물만으로 $CaSO_4$을 만들었다는 주장은 산소 보존 법칙을 위배하며, 황산염을 위해 추가적인 산소가 필요합니다.
- 제공된 변환 반응은 $2CO+2NO\rightarrow2CO_2+N_2$입니다. 양변 모두 탄소 2개, 질소 2개, 산소 4개의 원자를 가지고 있습니다. 이는 일산화탄소와 일산화질소를 제거하지만 이산화탄소를 생성하므로 온실가스 영향을 완전히 제거하지는 못합니다.
산소 공급을 개선하면 불완전 연소 산물을 줄일 수 있습니다. 그러나 완전한 탄소 연료 연소에서는 이산화탄소를 제거하지 못합니다. 특정 오염물질 감소를 모든 배출량 감소를 의미한다고 간과해서는 안 됩니다.
반응 2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂에서 양변에 표시된 산소 원자의 개수는 몇 개인가?
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반응물 산소 = 2×1 (CO에서) + 2×1 (NO에서) = 4개. 생성물 산소 = 2×2 (CO₂에서) = 4개. N₂은 산소를 포함하지 않으며, 이 방정식은 원자 수를 보존한다.
적절한 복사 모델로 통제 요인 평가하기
- 입자 필터와 황이 없는 연료는 입자 물질 및 이산화황의 영향을 줄일 수 있습니다. 남은 우려사항으로는 탄소 연료에서의 이산화탄소, 불완전 연소 시 일산화탄소, 고온 공기에서의 질소 산化物가 있으며, 비교 가능한 조건 하에서 각 해당 배출량을 측정해야 합니다.
- 글로벌 다크닝은 입자가 Serif한 햇빛을 감소시키는 것과 관련이 있습니다. 온실 효과는 기체가 지표에서 방출되는 적외선을 흡수하여 모든 방향으로 재방출하는 것과 관련이 있습니다. 이들은 서로 다른 과정이므로 다크닝이 온실을 안전하게 상쇄한다고 가정해서는 안 됩니다.
“모든 기후 및 호흡기 문제는 입자 필터로 해결된다”는 명제는 틀렸습니다. 필터는 입자에 초점을 맞추며, 나머지 가스는 서로 다른 원천, 화학적 성질 및 영향을 가집니다.
연료 성분 + 산소 공급 + 온도가 가능한 생성물을 결정합니다. 오염물질을 명시하고 그 영향을 설명하며 적절한 통제를 제시한 후, 처리법 주장을 수용하기 전에 반응의 원자 개수를 확인하십시오.
입자 필터는 엔진 배기에서 모든 기후 및 호흡 문제를 제거합니다.
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이것은 입자를 타겟팅합니다. CO₂는 탄소 연료 연소로 인해 남을 수 있으며, 불완전한 연소 시 CO가 생성되고, NOₓ는 고온 공기에서 생성될 수 있습니다. 이러한 가스는 서로 다른 화학적 성질과 영향을 가집니다.
배기 제어 주장에 대한 제한을 올바르게 설명하는 두 가지 설명은 무엇입니까?
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질소는 공기에서 유래할 수 있으며, 가스는 입자 필터를 통과할 수 있습니다. 충분한 산소는 CO/탄소재를 줄일 수 있으나, 완전한 탄소 연료 연소에서도 여전히 CO₂가 생성됩니다.