制作液体二氧化碳

最新答案:2010年6月3日

问:
请帮助我弄清楚这一点(我希望我可以在某个地方查找它)创建一个立方米的液体二氧化碳需要多少能量?这是在20摄氏度的海平面。近似将做到。(假设在20摄氏度下有大量的二氧化碳气体供应)。在化学方面,我迷路了 - 无法理解Wikipedia使用气体的解释!
- iStvan伴侣
美国纽约州东希尔斯
A:
您要问一个重要的问题,因为删除CO2从大气中并将其作为地下深处存储(“隔离”)是减少全球变暖的一种方法。显然,如果所需的能量大于燃烧产生CO的燃料获得的能量,这将不是一种有效的方法2首先。

但是,您提出的问题的具体形式实际上并不是可以回答的。在海平面压力下2没有液体形式,而是在冷却后直接从气体转换为干冰。液体形式在较高的压力下是稳定的。

稍作谨慎,我们可以计算自由能热力学所需的净量以冷却和加压CO2,但我们需要查找CO的详细属性2在高压下远非理想气体。我们不会打扰,因为您可能对实用设备所需的(较大)的自由能,而不是理想的热力学值更感兴趣。

我不立即知道如何找到这些值。但是,有一个相关的事实。我听说燃煤发电厂需要每个能源输出的燃料大约25%,才能隔离他们的大部分CO2输出。

这就是我要对您想知道的事情进行非常粗略的计算。
1.煤隔离的地点说,要隔离3.7千克CO2通过燃烧1公斤的煤产生,您需要大约20%从燃烧的煤中获得的电能。
2.我猜想,像食物中的大多数碳水化合物一样,燃烧煤炭每克释放约5kcal,或大约2*107j per kg。
3.典型发电厂的效率约为30%,因此公斤的煤炭可产生约6*106电能的J。
4.因此3.7公斤CO2需要其中的20%,或大约106J到隔离。
5.液体公司2可能只比水浓密一些(您可以查找),因此您想要的立方米的质量约为2000 kg。
6.隔离该立方米似乎需要大约5*108电能的J。

这个答案很容易被两个倍,但应该让您入门。

迈克·W。

(于2010年6月3日发布)

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