Formule de calcul du PCI

[zeratul]

Bonsoir à tous,

J'ai une question concernant le calcul du PCI lors d'une réaction de combustion.
J'ai vu une formule pour le calculer;

• correspond-il bien à l'enthalpie de réaction? (ou combustion)

• Est-ce que le correspond bien à la masse molaire du combustible, en g/mol ?

• Et comment faire pour avoir un PCI en kJ/m^3 ? (par unité de volume)

Merci beaucoup!
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Le PCI est la quantité d'énergie que l'on peut récupérer, sans condensation de l'eau de combustion, par unité de masse de combustible. Le plus souvent exprimé en kJ ou MJ par kg.
Exprimer un PCI en kJ/m3 n'est pas très rigoureux, et il faut obligatoirement préciser les conditions de t° et p (généralement conditions standards).

[zeratul]

Merci pour la réponse. Que pouvez-vous dire des termes de la formule? Cela correspond bien à ce que j'ai dis?

[Thé-Au-Riz]

Bonjour
Effectivement le PCI correspond à la variation d'enthalpie de formation des produits et des réactifs, aux conditions standards. Le PCI est donné soit en kJ/kg ou en kJ/mol. D'après moi votre variation d'enthalpie est en kJ/molet donc le résultat est en kJ/kg. Si vous voulez absolument l'exprimmer en kJ/L ( par exemple pour estimer la contenance énergétique d'un réservoir d'essence), il suffi simplement de multplier le PCI par la masse volumique du carburant en kg/m^3

[A voir en vidéo sur Futura]

[zeratul]

Ok merci! Et si j'ai le Volume molaire Vm (m^3/mol), comment je peux l'utiliser pour trouver le PCI en kJ/m^3 ?

[Thé-Au-Riz]

Si votre variation d'enthalpie est, comme je le suppose, en J/mol et que le "volume molaire" du carburant est donné à pression et température ambiante, alors il suffit de diviser la variation d'enthalpie par ce volume molaire. ( attention il ne s'agit pas du Volume molaire Vm= 24.5 m^3/mol, valable uniquement pour un gaz parfait pris dans les conditions standards de température et pression . Le ' volume molaire' dont je parle est le volume d'une mole de carburant liquide).

Je n'ai jamais manipulé le volume molaire d carburant, mais bon on peut éventuellement le calculer à partir de la masse volumique du carburant et de sa masse molaire (quoique très approché vu la complexité de la formule chimique d'un carburant).

Pourriez vous me précisez quel est le but de vos calcul pour situer le contexte?

[invite2313209787891133]

D'après moi votre variation d'enthalpie est en kJ/molet donc le résultat est en kJ/kg.

Bonjour

Et depuis quand des kJ/mol divisé par des kg donnent des kJ/kg ?
Une variation d'enthalpie est en joules (ou multiples de cette unité).

[invite2313209787891133]

Ok merci! Et si j'ai le Volume molaire Vm (m^3/mol), comment je peux l'utiliser pour trouver le PCI en kJ/m^3 ?

Je t'ai déjà répondu: Si le PCI est donné en kJ/m3 alors il faut prendre en compte la masse de gaz pour 1m3 dans les conditions qui, naturellement, sont précisées, sinon on utiliserait le terme de Nm3.

[Thé-Au-Riz]

Bonjour

Et depuis quand des kJ/mol divisé par des kg donnent des kJ/kg ?
Une variation d'enthalpie est en joules (ou multiples de cette unité).

Et depuis quand la masse molaire est exprimée en kg ? ^^
L'enthalpie peut être molaire ou massique.

[Thé-Au-Riz]

D'ailleurs les variations d'enthalpie de formation, donnant l'enthalpie de réaction, sont quasiment tout le temps données en molaire ( Cf loi de Hess)

[zeratul]

Merci pour votre aide.
La problématique était la suivante: calculer le PCI de la combustion de CO, en kJ/m^3.

J'ai donc calculé soigneusement la variation d'enthalpie (-565,4 kJ/mol ), puis la masse molaire (20 g/mol). J'ai appliqué la formule dite plus haut, et j'obtiens quelque chose du genre PCI=28 270 kJ/kg.

Donc, si je veux obtenir le PCI en kJ/m^3, je dois faire: 565,4 / 24.5 = 23,07 kJ/m^3. En fait, j'avais pensé justement à faire ça, mais j'avais un doute car j'avais pas trop l'impression que physiquement ça signifiait la même chose...

[Thé-Au-Riz]

Attention le volume molaire est 24,5 L/mol et non pas m^3/mol. Et puis le volume molaire de 24.5 L/mol est uniquement valable à 20° et 1bar

[Thé-Au-Riz]

J'ai refait votre calcul en utilisant la loi de Hess, l'enthalpie de réaction est correcte, mais attention elle correspond à l'énergie libérée pour 2 moles de CO ! (j’imagine que vous avez utilisé la réaction 2CO+O2 -> 2CO2)

Il faut donc diviser par 2 la valeur obtenue pour l'avoir en kJ/mol de combustible et on obtient donc un PCI de 10,125 MJ/kg

[zeratul]

Merci pour la précision Thé-Au-Riz...yavait une subtilité que j'avais pas vu malheureusement (une question dans le genre à un partiel, mais j'ai fais l'erreur) En tout cas, c'est plus clair cette histoire de PCI.

[maximus_20]

Bonjour ;

S'il vous plait ,Y'a t'il un moyen de calculer le PCI d'un carburant tel que le Butane C4H10 seulement à partir des enthalpie standard de formation a 25 °C des éléments de l’équation de combustion stœchiométrique tel que /




Delta H h2O vap
Delta H C4H10
Delta H Co2

Merci d'avance.