燃焼反応計算ツール
完全燃焼の反応式を調整し、酸素、二酸化炭素、水の量を計算します。
完全燃焼計算ツール
炭素、水素、必要に応じて酸素を含む燃料の分子式と物質量を入力してください。
完全燃焼について
燃焼反応計算ツールは、燃料の分子式から完全燃焼に必要な化学量論的な量を求めます。完全燃焼では、すべての炭素原子が二酸化炭素に、すべての水素原子が水になると仮定します。CxHyOz の順で書かれた燃料は、一モルあたり x モルの二酸化炭素と、y を二で割ったモル数の水を生成します。必要な酸素は x に y の四分の一を加え、z の二分の一を引いた量です。したがって、含酸素燃料にもともと含まれる酸素は、外部から供給すべき酸素を減らします。
反応式の係数調整が重要なのは、化学反応で原子が保存されるためです。計算機は最初に炭素、水素、酸素の原子数を数え、燃料一モルを基準とした係数を表示します。小数の係数も化学的に有効で、特に物質収支に便利です。授業で整数の係数が求められる場合は、すべての係数に同じ数を掛けてください。例えば、メタン一分子には酸素二分子が必要です。プロパン一分子には酸素五分子が必要で、二酸化炭素三分子と水四分子ができます。
物質量の欄では、これらの係数を実際のモル数へ比例換算します。化学量論の基礎、燃料の比較、排出量の見積もり、初期のプロセス計算に役立ちます。二酸化炭素の結果は完全燃焼での理論上の最大量です。実際の設備では一酸化炭素、すす、窒素酸化物、未燃燃料が生じる場合もあります。同様に、水の結果は化学反応で生成した水を表し、蒸気か液体かを示すものではありません。
このツールは、CH4、C3H8、C2H6O のように炭素、水素、任意の酸素の順で書かれた分子式に対応します。構造、発熱量、空気組成、変換効率、不完全燃焼の生成物は推定しません。工学設計では、化学量論の結果を過剰空気の必要量、測定した燃料組成、運転条件、適用される安全基準と組み合わせてください。結果は各元素の保存から直接確認できる、明確なモル収支として扱うのが適切です。
燃焼の計算例
| 燃料と物質量 | 化学量論の結果 | 用途 |
|---|---|---|
| 1 mol CH4 | 2 mol O2, 1 mol CO2, 2 mol H2O | メタン |
| 1 mol C3H8 | 5 mol O2, 3 mol CO2, 4 mol H2O | プロパン |
| 1 mol C2H6O | 3 mol O2, 2 mol CO2, 3 mol H2O | エタノール |
燃焼反応を計算する方法
- 炭素を最初、水素を次に書き、酸素がある場合は最後にした分子式を入力します。
- 燃焼させる燃料のモル数を入力します。
- 「燃焼反応を計算」を選び、反応式の係数を調整します。
- 必要な酸素と理論上の生成物の量を確認します。
よくある質問
完全燃焼とは何ですか?
燃料中のすべての炭素が二酸化炭素に、すべての水素が水になる燃焼です。十分な酸素と理想的な変換を仮定します。
エタノールにも使えますか?
はい。エタノールは C2H6O と入力してください。外部から必要な酸素量の計算には、燃料中の酸素も反映されます。
反応式の係数が小数になるのはなぜですか?
燃料一モルを基準としているため、半整数の係数が現れることがあります。整数にしたい場合は、すべての係数に同じ数を掛けてください。
結果には空気からの酸素が含まれますか?
結果は総空気量ではなく、純酸素の必要量を示します。空気量の計算では酸素の割合と必要な過剰空気を考慮してください。
不完全燃焼もモデル化しますか?
いいえ。理想的な完全燃焼のみを扱います。一酸化炭素、すす、未燃炭化水素には、より詳細なモデルが必要です。