Feuer auf unterschiedliche Sauerstoffdichte

Ich erschaffe eine Welt mit unterschiedlicher Sauerstoffdichte, etwa 15 %. Wie wird das Feuer bei gleichem Kraftstoff- und Luftdruck in dieser Atmosphäre mit 15 % Sauerstoffdichte im Vergleich zu unserer Welt verbrennen? Und die Weltatmosphäre besteht zu 0,2 % aus Kohlendioxid und zu 1 % aus Methan. (Stickstoff? Gleich.)

@AlexandervonWernherr Nun, das war ein nettes Diagramm, obwohl es etwas schwer zu verstehen war.
Jede offene Flamme verbrennt auch das Methan.
Es sei darauf hingewiesen, dass ohne eine Methanquelle 1 % des Methans ziemlich schnell zu CO2 und H2O abgebaut werden würde.

Antworten (1)

Wenn man bedenkt, dass noch Sauerstoff in der Atmosphäre vorhanden ist, wird sich der Kraftstoff definitiv entzünden. Aufgrund von 35 % weniger Sauerstoff ist die Verbrennungsreaktion von Kraftstoff und Sauerstoff jedoch 35 % langsamer.

Das heißt, dass die Flamme in dieser Umgebung um 35 % kleiner sein wird als die Flamme, die jetzt auf der Erde erzeugt wird. Sie haben jedoch auch 1% Methan in der Umgebung und die Flamme verbrennt auch atmosphärisches Methan. Es ist schwierig, genau zu sagen, wie viel positive Wirkung es auf die Flamme haben wird, also lassen Sie uns hier etwas rechnen.

CH 4 (16 Gramm) + 2O 2 (64 Gramm) ---------> CO 2 (44 Gramm) + 2H 2 O (36 Gramm)

Die oben gepostete Reaktion (mit gegebener Menge an Methan und Sauerstoff) erzeugt 810 KJ Energie. Beachten Sie auch, dass jedes Molekül Methan 2 Moleküle Sauerstoff benötigt, um zu verbrennen. Da Methan jedoch nur zu 1 % in der Atmosphäre vorhanden ist, verbraucht es nur 2 % des Sauerstoffs, der ansonsten für die Verbrennung des Brennstoffs verfügbar wäre.

Es hängt von der Art des Brennstoffs ab, zu entscheiden, ob der Brennstoffverbrennungsprozess Vorrang vor der Methanverbrennung hat oder ob die Methanverbrennung Vorrang hat. Für die meisten heute gebräuchlichen Kraftstoffarten (Benzin, Diesel, Kerosin usw.) hat die Methanverbrennung Vorrang.

Alles in allem können wir also sagen, dass die erzeugte Flamme 65 % (Brennstoffverbrennungsteil) + 2 % (Methanverbrennungsteil) = 67 % der Flamme ausmacht, die wir in unserer Atmosphäre haben.

Dichte ist Masse ÷ Volumen. Dichte von 15% ist bedeutungslos. Die Sauerstoffkonzentration der Luft beträgt 21 %. 78 % N2 + 15 % O2 + 1 % CH4 = 94 %. Die Summe muss 100 % ergeben. Die Verringerung des Sauerstoffanteils wird die durch das Verbrennen abgegebene Wärme leicht verringern, gleichzeitig die Brenndauer verlängern und auch die Menge an Rückständen erhöhen, insbesondere Materialien, die bei einem intensiveren Feuer verbrennen könnten. Bei den meisten Bränden ist Sauerstoff nicht der begrenzende Bestandteil. Alle brennbaren Materialien sind schwerer zu entzünden, dies würde sich besonders bei nassen und feuchten Materialien (Holz, Papier, Stoff) bemerkbar machen.
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