Aanbevolen post

Mijn politieke programma op 1 A4-tje

Als Geert het kan, kan ik het ook, dacht ik, dus: Samenleven is het alternatief voor ieder-voor-zich-met-het-recht-van-de-sterkste-als-ge...

19 december 2023

Avogadrische expansie en implosie

(origineel hier)

Bij de verbranding van methaan blijft het totaal aantal moleculen gelijk. De expansie komt dan volledig voor de rekening van thermische energie.

Bij de verbranding van waterstof neemt het aantal moleculen met 1/3e af!
CH4 + 2 O2 ➜ CO2 + 2 H2O
Van 3 naar 3 moleculen
H2 + O2 ➜ 2 H2O
Van 3 moleculen naar 2
Methaan is een alkaan met koolstofketenlengte 1,
ethaan met 2
octaan met 8
Zo zijn er alkanen met alle mogelijke koolstofketenlengtes n:
CnH2n+2
(Waterstof past, apart genoeg, ook in het rijtje, met n=0)

De reactievergelijking van de verbranding is:

CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 ➜ n CO2 + (n+1) H2O

Links staan 1 + (3n+1)/2 = (3n + 3)/2 moleculen die de reactie in gaan,
rechts staan n + n + 1 = 2n + 1 moleculen, die er uit komen.

De verhouding van het aantal moleculen na de verbranding ten opzichte van ervóór, is
(2n + 1) / ((3n +3)/2)
=
(4n + 2) / (3n + 3)
en dat kun je omrekenen naar 4/3 - 2 / (3(n + 1))
Hoe langer de keten, des te groter n, en net zo de noemer 3(n+1),
maar des te kleiner de breuk 2 / (3(n + 1)),
en dus des te dichter die verhouding nadert naar 4/3 = 133%.
Maar groter wordt die nooit; 133,33..% is de limiet.

1 opmerking:

Greald zei

Bij n=199 is de verhouding exact 133%
Bij n=1999 is die exact 133,3%
Bij n=19999 exact 133,33%
Etc
Geen praktische waarde, alleen leuk om te weten