aurélie 04/2000 BTS EEC combustion
combustion d'un gaz

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chaudière et gaz naturel

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  1. Une chaudière est alimentée en gaz naturel ( 100% de méthane CH4) . Le débit massique du gaz à l'arrivée est 1,6 kg h-1. L'air contient en volume 20% de O2; C=12; H=1 ; O=16 gmol-1; volume molaire 22,4 L mol-1. Écrire l'équation bilan de la combustion complète du méthane.
  2. La chaudière fonctionne 1 heure, calculer :
  • la quantité de matière de méthane (moles)
  • la masse et le volume de dioxygène nécessaire
  • le volume d'air
  • Le local est mal aéré, l'air n'est pas renouvelé. La combustion du gaz naturelle est incomplète. Quel gaz incolore et inodore peut-il se former ? Quel danger pressent-il ?

  1. corrigé
CH4 + 2 O2 --> CO2+ 2 H2O

Qté de matière méthane (mol)

masse (gramme) / masse molaire (gmol-1)

masse molaire : 12+ 4=16 g mol-1.

masse 1,6 kg = 1600 g

1600/16 = 100 mol.

dioxygène

Deux moles de dioxygène réagissent avec 1 mole de méthane

2*100 = 200 mol

masse molaire O2 : 16*2=32 g mol-1.

masse dioxygène : 200*32 =6,4 kg

volume dioxygène : 200*22,4 =4,480 m3.

volume d'air

l'air contient en volume : 1 L dioxygène pour 5 L d'air (et 4 L diastole)

4,48*5= 22,4 m3


formation de monoxyde de carbone CO, incolore, inodore.

Il bloque les échanges du dioxygène de l'air avec le sang et provoque l'asphyxie.

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