Có methane không có nghĩa đều là nhiên liệu hóa thạch
**Nhiên liệu hóa thạch** như than mỏ, dầu mỏ, khí thiên nhiên được hình thành từ chất hữu cơ cổ qua các quá trình biến đổi địa chất trong thời gian rất dài. Nguồn này có giới hạn, không được bổ sung nhanh bằng tốc độ con người sử dụng.
Methane CH₄ có trong khí thiên nhiên. Methane còn sinh ra khi chất hữu cơ phân hủy trong điều kiện thiếu oxygen, như ở vùng đất ngập nước, bãi rác, hầm biogas, và từ hoạt động tiêu hóa của gia súc. Hoạt động chăn nuôi, xử lí chất thải, khai thác nhiên liệu làm phát sinh hoặc rò rỉ methane. **Biogas không được xếp là nhiên liệu hóa thạch chỉ vì có CH₄.**
Nhiên liệu cung cấp nhiệt, điện và năng lượng vận tải; dầu mỏ còn là nguyên liệu hóa học. Khi cháy hoàn toàn:
$$CH_4+2O_2\to CO_2+2H_2O;$$
$$C+O_2\to CO_2.$$
Cháy không hoàn toàn có thể sinh CO và muội; không đốt nhiên liệu trong phòng kín. Khai thác có thể gây mất cảnh quan, chất thải; sử dụng phát thải CO₂. Khi đề cho năng suất tỏa nhiệt q theo kJ/g, nhiệt tỏa ra khi cháy hết m gam là **Q = mq**. Nhiệt tỏa ra khác với nhiệt có ích thu được.
So sánh trên cùng khối lượng
Dữ kiện minh họa: gỗ có q = 18 kJ/g, một mẫu nhiên liệu khác có q = 42 kJ/g. Đốt hết 50 g mỗi loại cho nhiệt lượng lần lượt:
$$Q_1=50\times18=900\text{ kJ};$$
$$Q_2=50\times42=2100\text{ kJ}.$$
Cùng khối lượng, mẫu có q lớn hơn tỏa nhiều nhiệt hơn. Nếu khác khối lượng phải tính cả m; không thể chỉ nhìn tên nhiên liệu. Các số trên là dữ kiện bài tính, không đại diện mọi mẫu thực tế.
Bài luyện
Vì sao biogas từ phân hủy chất thải hữu cơ mới thu gom không được xếp là nhiên liệu hóa thạch?
Biogas có thể cháy nhờ thành phần methane.
Methane là một nhiên liệu, không bị loại chỉ vì ở thể khí.
Nhiên liệu hóa thạch có hàm lượng carbon cao.
Đúng: cần xét nguồn gốc hình thành, không chỉ công thức methane.
Lời giải
Phân loại hóa thạch dựa vào nguồn gốc và quá trình hình thành rất lâu dài. Biogas từ chất hữu cơ mới thu gom không có nguồn gốc đó dù chứa CH₄. Chọn D.
Bài luyện
Một nhiên liệu có q = 40 kJ/g. Đốt cháy hoàn toàn 25 g nhiên liệu tỏa bao nhiêu nhiệt, chưa tính hao phí khi sử dụng?
Đúng: Q = 25 × 40 = 1 000 kJ.
Đã chia q cho m thay vì nhân.
Đã bình phương khối lượng mà bỏ q.
40 kJ chỉ ứng với 1 g nhiên liệu.
Lời giải
q = 40 kJ/g nghĩa là mỗi gam cháy hoàn toàn tỏa 40 kJ. Với 25 g, Q = mq = 25 × 40 = 1 000 kJ. Đây là nhiệt tỏa ra, chưa phải toàn bộ nhiệt có ích. Chọn A.