Comparaison des émissions de dioxyde de carbone - Exercice 6, différencié, avec questions pour guider

On considère deux véhicules fonctionnant avec des carburants différents :

• le véhicule 1, de classe A, rejette au maximum \(\mathrm{100 \ g}\) de dioxyde de carbone par kilomètre parcouru ;
  
• le véhicule 2 utilise comme carburant du GPL (gaz de pétrole liquéfié). Il consomme en moyenne \(\mathrm{10,0 \ L}\) de GPL pour \(\mathrm{100 \ km}\) parcourus. Le GPL utilisé est constitué, en volume, d’un mélange de 50 % de butane \(\mathrm{C_4H_{10}}\) et de propane \(\mathrm{C_3H_8}\). 
  

Données

• Masse volumique à 20°C : \(\rho\mathrm{(C_4H_{10})}=0,59\ \mathrm{g\cdot mL^{-1}}\); \(\rho\mathrm{(C_3H_{8})}=0,52\ \mathrm{g\cdot mL^{-1}}\)
• Masses molaires : \(M\mathrm{(C_4H_{10})}=58,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}\); \(M\mathrm{(C_3H_{8})}=44,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}\); \(M\mathrm{(CO_2)}=44,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}\)
  
• Remarque : on considérera que le GPL est entièrement converti à l’état gazeux avant la combustion et que l’énergie nécessaire à cette vaporisation est négligeable devant l’énergie libérée par la réaction chimique.
  

1. Établir et ajuster l'équation de la combustion complète du butane dans l'air.

2. Établir et ajuster l'équation de la combustion complète du propane dans l'air.

3. Calculer la quantité de matière de butane et de propane consommée sur un parcours de 1 km.

4. Déterminer la quantité de matière de dioxyde de carbone produite sur ce parcours de 1 km.

5. En déduire la masse de \(\mathrm{CO_2}\) correspondante.

6. Comparer les masses de \(\mathrm{CO_2}\) émises par chacun de ces deux véhicules.