1 liter benzin tömege és a sűrűség mélyebb összefüggései
Ahhoz, hogy megértsük, mennyi egy liter benzin tömege, elsődlegesen a benzin sűrűségének vagy fajsúlyának fogalmával kell tisztában lennünk. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk, hogyan határozható meg ez az érték, milyen tényezők befolyásolják, és miért kulcsfontosságú az üzemanyag minősége szempontjából.
A sűrűség és fajsúly meghatározása
Az anyagok jellemzésében alapvető fontosságú a sűrűség fogalma. Meghatározás szerint a Benzi Fajsúly értéke az Benzin térfogata tömege. A fizikai képlet a következő:
Képlet
ρ = m / V
- Fajsúly (ρ)
- Tömeg (m)
- Kötet (V)
Fontos felhívni a figyelmet arra, hogy az Fajsúly és az Sűrűség között fogalmi különbségek vannak. Ez hitelességet kölcsönöz a dolgozatának, és néha szükség van rá a felsőoktatásban. A benzin sűrűsége hivatalosan az EN ISO 3675 szabvány szerint is megvizsgálható. Ez az egyszerű paraméter lényeges szerepet játszik a benzin összetevőinél, és korlátok között tartja a benzin minőségét, energiatartalmát.
Olcsó Mol 15W-40 Motorolaj (50 Liter) Vásárlás
A benzin sűrűségének jelentősége és határértékei
A sűrűség által sok minden meg van határozva. Ha egy halmazból szűkítjük bizonyos jellemzőkkel a kört, akkor az alkotók arányát is részben meghatározzuk. Ez az, amivel a szabványok szerint is 0.720-0.775 gr/cm3 korlátok közé szorítjuk a benzint.
Az alkotók aránya pedig utal az energiaszintre is. Az alkotó atomoknak is jellemző súlya van, mely meghatározza az égési energiát. Példaként említhető a hidrogén és a szén oxigénnel való egyesülési energiája. Nyilván a szénnek magasabb az égési energiája, csak nem lehet annak arányát növelni a végtelenségig, hiszen akkor már nem benzin jellemzőket mutatna, és nem lehetne ilyen típusú benzines motorokhoz használni! Általános, de nem mindig alkalmazható szabály, hogy a hidrogén atom száma legyen legalább kétszerese a szénnek. Valamint a folyadék fázist nem szabad átlépni gázzá, tehát rövid, egyszerű, kicsi, szénhidrogén molekulák nem lehetnek, mint például a CH4 metán molekula.
A benzin sokszínűsége és az adalékok hatása
A benzin molekulák színes kavalkádjából áll, hisz 420-500 féle alkotóból kell állnia! Heterogén a keverék, és az ereje is ebben rejlik. Mindnek más az égési sebessége! Ez nagyon fontos! Ebből ered, hogy a levegő oxigénjével történő egyesülése nyújtott, és folyamatos idejű, sőt egymásba öltődő, ha csak a benzinben nincs túl sok egyforma molekula. Például ilyen a kötelező EU szabvány miatti 7% etanol. Az etanol fajsúlya nagyobb az átlagos benzinnél, hiszen majdnem 0.8 gr/cm3. Csak van egy bökkenő, már az oxidáció egy fázisa lezajlott az etanolban, mert oxigént tartalmaz, és ennek nagy a fajsúlya a molekulán belül, nem pedig a széntöbbletnek. Tehát, nem minden nehéz molekulának van jó sok égési energiája. A fajsúly sem minden, csak egy fontos jellemző.
ETANOL - JÓ VAGY ROSSZ? - Hogyan működik | TUDOMÁNYOS GARÁZS
A fajsúlyi korlátokon belül kell minél több rétegben elhelyezni úgy a vegyületeket, hogy a több-száz féle átlaga 720-775 kg/m3 között legyen! Ez egy úgynevezett keverékképzési tudomány. Adott a nyersolaj benzin frakciója kiindulásként, de ez önmagában nem alkalmas motorbenzinnek, melyet adalékolnak más kész anyagokkal. Ezt hívják fejadaléknak, mely aránylag jelentős részét képezi a kész benzinnek. Az olajtársaságok közötti különbség pedig az apró finomításokban rejlik! Ezek csak ezrelékes alkotók, mégis fontos tulajdonságokat módosítanak. A fajsúlyra nincs különösebb ráhatásuk, kis mennyiségüknél fogva!
Molekuláris átalakítások és fajsúly-változás
Egyes összetevőket hidrogéneznek, mely fajsúly könnyítéssel jár, vagy oxidálnak, mely fajsúly növekedéssel jár. Más egyéb átalakításokat is végezhetnek, mely kivétel nélkül fajsúly változásával jár. Amikor az atomi összetétel és arányok változnak, akkor a fajsúly is változik. Ezért fontos figyelemmel kísérni ezt a benzin jellemzőt is.
Fontos tudnivalók a 200 literes motorolajról
Az "ideális" benzin összetétele és a szabványok
Nem lehet állást foglalni, hogy melyik érték a jó, hiszen az összetételtől függ. A magasabb határértéknél akkor jobb a benzin, ha az átlagosnál kevesebb benne az eloxidált molekula (oxigenát), és alacsonyabb egy kicsit a hidrogén arány. Nincs alulméretezve a szén aránya, mert ez adja a nagyobb részben felszabadítható kötési energiákat. C5-C10 között kell lennie molekulánként, míg a bitumenbe már C31 fölött van szénlánchossz. Magyarul a petróleum frakcióig bezárólag lehet szénláncféleségeket belekeverni a szikragyújtású motorok üzemeltetésénél.
A kis fajsúlyú, rövid és speciális szénhidrogén folyadékok illékonyak is, melyek 0.55-0.7 gr/cm3 körüli fajsúllyal hamar elpárolognak, ha például a betonra kiöntjük. Azt tapasztalja az egyszerű autós, hogy manapság nem szeret, csak soká elpárologni a motorbenzin. Régen a 95-ös benzin rögtön elillant! Pedig a fajsúly nagyjából ugyanennyi volt. Az összetétel viszont más. A széleskörű szabvány határokon belül, ezért minden benzin megfelel, melyet árusítanak a benzinkutakon. Ezért is lehetnek a benzinek eltérőek egymáshoz képest, és más viselkedésűek.
Benzin sűrűségi és szénhidrogén lánchosszúsági adatok
| Jellemző | Érték/Tartomány | Megjegyzés |
|---|---|---|
| Standard sűrűség tartomány | 0.720 - 0.775 gr/cm³ (720-775 kg/m³) | EN ISO 3675 szabvány szerint |
| Etanol fajsúlya | ~0.8 gr/cm³ | Magasabb az átlagos benzinnél |
| Illékony szénhidrogének fajsúlya | 0.55 - 0.7 gr/cm³ | Rövid szénláncú vegyületek |
| Benzin szénlánchossz | C5 - C10 | Ideális tartomány motorbenzinhez |
| Bitumen szénlánchossz | C31 felett | Hosszabb szénláncú szénhidrogén |