一辆汽车排放多少二氧化碳?

1月16日

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问题

如果我的车每公里排放218克,那就相当于每加仑11227克。一加仑汽油重3306克,这些额外的质量是从哪里来的呢?空气(包括二氧化碳)被吸入发动机的比例是燃料的14比1,所以我们称的是大气中已经存在的二氧化碳。

回答

Chris:好的,Alan,这是个很有趣的问题,我很高兴你提出了这个问题。所以,最好的理解方法是考虑其中的化学反应。那么在你的发动机中燃料和空气之间反应的化学式是什么。燃料是碳氢化合物,这意味着它是长链的碳原子粘在一起,为了简单起见,我们假设每个碳原子连着两个氢原子因为碳氢化合物链就是这样的。碳氢化合物CH2,加上氧气O2,我们需要两分子氧气,会生成一个二氧化碳分子和一个水分子因为燃烧的产物是二氧化碳和水。现在如果我们看一分子碳氢化合物的质量,每一个CH2,也就是12g碳和H2的质量是2。所以我们说碳氢化合物每摩尔或每组分子的质量是14g,而二氧化碳的质量是44。所以产物的比例,二氧化碳,也就是碳氢化合物的比例是14比44。如果我们问戴夫,他已经准备好了计算器。戴夫,请问14除以44等于多少?

戴夫:不到三分之一。

克里斯-换句话说,从排气管里出来的东西大约是制造它所需要的同等燃料质量的三倍。那么,如果我们现在回到你最初的数据,你说每加仑燃料的重量大约是3300克,实际上,在你跑完一加仑的里程后,你估计你产生了11227克,这种差异的原因是什么?如果我们乘以3乘以3300,如果你能这么做的话,戴夫。结果是什么?

戴夫:它的重量是10400克。

克里斯:所以,我们几乎是在正确的大致范围内,为11,000左右,你在你的汽车报价的数字。所以实际上,这种差异的原因是你忘了考虑氧气的重量因此,二氧化碳实际上比最初使燃料工作的原始碳重得多?

艾伦:除了二氧化碳,废气排放出来的东西并不都是有害的。

克里斯:你说除了二氧化碳,但不幸的是,这是排放出来的大部分,如果你把地球作为一个整体来看,燃烧化石燃料贡献了很大一部分。我们每年向大气中排放大约400亿吨二氧化碳。大约有120亿吨未加工的碳进入大气,这些是几百万年前被封存起来的化石碳,变成了石油和煤炭。因此,你会增加大气中的二氧化碳,我们认为这与温室效应导致的大气温度上升有关,随着时间的推移,这将使地球变暖。在过去的200年里,含量上升了30%,所以你知道,对于一个物种来说,在200年里,一种气体将整个星球的大气成分改变了30%,这并不坏。实际上,就人类的成就而言,这是相当不错的,但不一定是好的。

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