Шутка про формулу химического состава бензина
Обновлено: 04.11.2024
Шрёдингер ходил по комнате в поисках нагадившего котёнка, а тот сидел
в коробке ни жив ни мертв.
Научный анекдот No. 2
Бесконечное число математиков заходит в бар. Первый заказывает одно
пиво. Второй -- половину кружки, третий -- четверть.
Бармен отвечает:
-- Вот дурачьё!
. и наливает две кружки.
Научный анекдот No. 3
Математик и инженер принимают участие в психологическом эксперименте.
Их посадили в с одной стороны комнаты и они ждут, не подозревая, что
случится потом.
Дверь открывается и в комнату входит обнажённая женщина и встаёт вдали
от них. Испытуемых предупреждают, что каждый раз, когда они слышат
сигнал -- они могут пересечь половину расстояния, оставшегося до
женщины.
Тут же они слышат сигнал, инженер одним прыжком преодолевает половину
расстояния, а математик, со скучающим видом остаётся сидеть. Когда и
после второго сигнала математик не шевельнулся, инженер
поинтересовался, почему он не бежит.
-- Это от того, что я знаю, что никогда не достигну женщину.
Инженер на тот же вопрос ответил так:
-- Потому что я знаю, что уже очень скоро я буду достаточно близок для
любого практического применения!
Научный анекдот No. 4
Физик, математик и инженер стоят в поле. Каждому выдали одинаковое
число досок для забора и сказали огородить максимально возможное число
овец.
Инженер построил небольшой, но крепкий загончик в форме квадрата.
Физик построил загон в форме окружности, утверждая что такая форма
может вместить больше овец.
Математик построил заборчик по кругу, сам сел в центре, заявляя:
-- Принимаем, что я нахожусь снаружи.
Научный анекдот No. 5
Оптимист, пессимист и инженер сидят в баре, рядом с ними кружка
наполовину заполненная пивом.
-- Стакан наполовину полон -- говорит оптимист.
-- Стакан наполовину пуст -- говорит пессимист.
-- Вы оба ошибаетесь -- говорит инженер -- Стакан в два раза больше, чем
необходимо.
-- Ничего подобного, стакан нужного размера при коэффициенте надёжности
равном двум -- говорит им опытный инженер.
Научный анекдот No. 6
Биолог, инженер и математик попивают кофе в патио, и замечают, что на
другой стороне улицы в дом зашли два человека.
Через некоторое время дом покинуло уже три человека.
Биолог: Двое спарились, размножились и дом покинуло трое.
Инженер: Нет, просто наше первоначальное наблюдение содержит ошибку!
Математик: Вы оба ошибаетесь. Нужно дождаться, пока в дом войдёт ещё
один человек и тогда он снова будет пуст.
Научный анекдот No. 7
Эйнштейн, Паскаль и Ньютон играют в прятки. Эйнштейн считает, а тем
временем Паскаль и Ньютон должны прятаться. Паскаль убегает и успешно
прячется, а Ньютон и не собирается никуда бежать. Вместо этого он
чертит вокруг себя на земле квадрат. Эйнтштейн открывает глаза и
говорит
-- Ньютон, как же просто было тебя найти!
-- Ничего подобного -- отвечает он -- Ты нашёл Паскаля! Обрати внимание
на землю -- один Ньютон на квадратный метр!
Научный анекдот No. 8
Электрон тормозят за превышение. Полицейский подходит к машине и говорит:
-- Сэр, вы знаете с какой скоростью вы двигались?
-- Нет, зато я точно знаю где я нахожусь!
Научный анекдот No. 9
Шрёдингер и Гейзенберг едут по трассе на конференцию, Шрёдингер за рулём.
Внезапно раздаётся удар и он останавливает машину.
Гейзенберг выглядывает на дорогу:
-- Боже мой, похоже я сбил кота!
-- Он умер?
-- Не могу сказать точно.
Научный анекдот No. 10
Физик, инженер и математик принимают участие в эксперименте. Каждого
запирают в комнате с банкой бобов.
Через три дня исследователи по очереди открывают двери.
В первой комнате они обнаруживают довольного физика, покрывающего пол
и стены формулами. Консервная банка аккуратно открыта. На вопрос как
он это сделал он отвечает:
-- О, я просто приложил нагрузку к точкам напряжения.
В следующей комнате инженер, он сидит в углу, а рядом раскуроченая
банка. На вопрос как открыл отвечает:
-- Я наработал её до точки отказа.
Наконец, открывают третью дверь.
Там на полу сидит математик, обнимает банку, качается взад-вперёд и бормочет:
-- "Предположим, что банка открыта, предположим, что банка открыта,
предположим, что банка открыта"
Научный анекдот No. 11
Декарт сидит в баре. Бармен:
-- Ещё одну, Рене?
-- Я не думаю -- отвечает он и ХЛОП! исчезает.
Научный анекдот No. 12
-- Как много психоаналитиков нужно, чтобы заменить лампочку?
-- Двое. Один будет вкручивать лампочку, а другой держать пенис. Ой,
т.е. я имел в виду лестницу.
Научный анекдот No. 13
Математик жене:
-- Какая ты у меня компактная!
-- Маленькая и хрупкая?
-- Нет, замкнутая и ограниченная.
Научный анекдот No. 14
Заходят Вернер Гейзенберг, Курт Гёдель и Ноам Хомский в бар.
Гейзенберг смотрит по сторонам и говорит:
Гёдель на секунду задумывается и отвечает: .
Хомский смотрит на них и говорит:
Научный анекдот No. 15
Два математика в ресторане поспорили, насколько хорошо знают
математику большинство людей.
Один (пессимист) утверждал, что большинство ее вообше не знает, а
другой (оптимист) -- что хоть и не много, но знают.
Когда пессимист отошел в туалет, оптимист подозвал симпатичную
официантку-блондинку и говорит:
-- Когда мой коллега вернется, я задам вам вопрос. Суть не важна. Все,
что вы должны сделать -- это сказать "Треть икс куб".
-- Как-как? Третий скуп? -- переспрашивает официантка?
-- Да нет, Треть Икс Куб, Понятно?
-- А-а! Третик скуп? -- повторяет официантка.
-- Да, да. Это все, о чём я вас прошу.
Официантка уходит, твердя про себя фразу "Третик скуп". Тут
возвращается пессимист.
Оптимист говорит -- давай спросим у нашей официантки, чему равен
какой-нибудь простенький интеграл.
Пессимист, со смехом соглашается. Оптимист вызывает официантку и спрашивает:
-- Извините, вы не помните случайно, чему равен интеграл от x^2 по dх?
-- Треть икс куб. -- с готовностью отвечает официантка.
Пессимист сильно удивлен, оптимист весело смеется.
Официантка отходит на несколько шагов и, обернувшись через плечо, добавляет:
-- Плюс константа.
Научный анекдот No. 16
Первый Закон экономистов:
Для каждого экономиста найдётся такой, который с ним полностью
согласен, и такой, который с ним полностью не согласен.
Второй Закон экономистов:
Они оба неправы.
Научный анекдот No. 17
Летят два фотона-еврея:
-- Абрам, а какая у тебя поляризация?
-- А что?
Научный анекдот No. 18
Идут физик и математик по лесу.
Вдруг видят медведя.
Математик:
-- Его скорость такая-то, наша такая-то, бесполезно убегать, все равно догонит.
Физик улепетывая со всех ног:
-- Его объем желудка такой-то, объем человека такой-то, ему и одного хватит.
Научный анекдот No. 19
Дано: комната, где горит огонь, угрожающий превратиться в пожар, и
рядом лежит куча песка.
Инженер: входит в комнату, засыпает огонь песком, уходит.
Физик: входит в комнату, насыпает песок вокруг огня, садится и
наблюдает за процессом.
Математик: входит в комнату, видит, что решение есть, и уходит.
Научный анекдот No. 20
Научный анекдот No. 21
Спор Ландау с Лысенко: -- Правда ли что наследственностью можно
управлять Вашим способом?
-- Абсолютно.
-- И Вы действительно верите в то что если, к примеру отрубать у лошади
ноги, то в конце-концов будут рождаться безногие лошади?
-- Да, всё научно доказано и не подлежит сомнению.
-- Тогда, уважаемый тов. Лысенко, как Вы объясните тот факт, что на
свете до сих пор существуют девственницы?
Особенности состава бензина
В самом начале бензин производили путем ректификации – перегонки нефти. Ее нагревали до определенной температуры, после чего нефть делилась на разные фракций. Одной из них и был бензин. Поскольку способ не был экологичным и экономичным, были найдены новые методы – крекинг и риформинг. Они позволяют использовать все фракции переработанной нефти, а не как при обычной перегонке.
В результате крекинга можно получить бензин, дизельное топливо и моторные масла, а из отходов – мазут и трансмиссионные высоковязкие масла. Риформинг как более совершенный процесс перегонки дает бензины с высоким октановым числом.
В составе бензина может быть разное количество углеродов и водородов – углеводородов разных типов:
- ароматических с длинной молекулой (4-16%) – общая формула СnН2n–6;
- предельных (25-61%) – общая формула CnH2n+2,
- нафтеновых (9-71%) – общая формула СnН2n,
- непредельных (13-45%) – общая эмпирическая формула СnН2n.
Здесь N – количество атомов углерода. Кроме углеводородов в бензине присутствуют:
- оксид углерода;
- оксиды азота;
- диоксид серы;
- альдегиды;
- сажа;
- свинец.
Обратите внимание: дополнительно состав может включать присадки, которые повышают октановое число. При этом зимние бензины легче летних, поскольку это нужно для прогрева и пуска двигателя.
Следующий анекдот
Стоит сразу сказать, что формулы бензина на самом деле не существует. Причина в том, что этот вид топлива представляет собой смесь легких углеводородов с температурой кипения 33-205 °C. Из-за этого нельзя вывести какую-либо определенную химическую, структурную или ионную формулу. Но можно представить, из чего состоит бензин и рассмотреть его отдельные компоненты, а также их роль в топливе.
Следующий анекдот
Химия сродни поэзии в науке. Здесь можно всё, но нужен точный расчет. Сегодня мы сделали подборку фраз великих химиков и физиков о химии, а также добавили в нее шутки и анекдоты про химию .
Какую формулу имеет бензин
Химический состав бензина зависит от многих факторов: технологии изготовления, добавленных присадок и зоны получения сырья (нефти). По этой причине написать точную формулу здесь нельзя. Только для отдельных составляющих нефтепродукта.
Бензин – это алифатический углеводород, т. е. органическое соединение с линейными и разветвленными цепями атомов. В основе топлива молекулы, включающие только цепочки углерода и водорода. В каждой из них от 7 до 11 атомов углерода. Примеры таких цепочек:
- Гептан – СН3(СН2)5СН3, или C7H16;
- Октан – CH3(CH2)6CH3, или C8H18;
- Нонан – CH3(CH2)7CH3, или C9H20;
- Декан – CH3(CH2)8CH3, или C10H22.
- Ундекан – CH3(CH2)9CH3, или C11H24.
Таким образом, компонентами бензина выступают цепочки от C7H16 до C11H24. Температура кипения этих соединений ниже температуры кипения воды, поэтому, если пролить топливо на землю, оно быстро испарится.
Примерная формула бензина
В химии бензин представляют изооктана и гептана. Последний очень взрывоопасен, а второй при определенных условиях имеет нулевую детонационную способность. Октановое число указывает именно на соотношение гептана и изооктана. В составе бензина АИ-92 содержится 92% изооктана, а в АИ-95 – 95%. Показатель 92 говорит о том, что детонационная стойкость соответствует стойкости смеси из 92 частей изооктана и 8 частей гептана. Учитывая это, в составе бензина АИ-95 содержатся 95 и 5 частей соответственно.
Важно: для АИ-92 и АИ-95 , производимых по всему миру, тоже нельзя составить единую химическую формулу. Здесь также имеют значение регион добычи нефти, способ ее переработки и виды используемых добавок, которые влияют и на итоговую стоимость нефтепродукта.
Бензин часто рассматривают как изооктан с примесями. Он тоже является алифатическим углеводородом. Учитывая это, за химическую формулу бензина можно принять формулу изооктана – С(СН3)3-CH2-CH(CH3)2 (C8H18).
Обратите внимание : зная количество и формулу изооктана C8H18 и гептана C7H16, можно определить молярную массу бензина . Для марки АИ-95 будет вычисляться так: M =114 · 0,95+100 · 0,05 = 113,3 г/моль, где 114 г/моль – молярная масса С8H18, 100 г/моль – молярная масса C7H16. Тогда молярная масса бензина АИ-92 составит M =114 · 0,92+100 · 0,08 = 112,88 г/моль.
В заключение
В химии нет формулы бензина, которая точно отражала бы его состав, в котором много компонентов в разной концентрации. Это обусловлено применением разных видов нефти. Иногда за формулу бензина принимается формула изооктана C8H18, который в сочетании с гептаном составляет основу топлива и определяет его детонационную стойкость.
Следующий анекдот
Всех с наступившим новым годом, счастья и удачи вам и вашим близким в 2020-м :) Надеюсь, все немного отдохнули и теперь с нетерпением ждут нового гоночного сезона, до начала которого, к слову, не так уж и много времени. А пока большая часть работы происходит на базах команд, и мы ждем результаты их трудов, обратимся к одной из важных технических сторон гонок - гоночному топливу. Да, на 99% топливо машин Формулы 1 состоит из обычного высокооктанового топлива. Но вот за оставшийся 1% идет нешуточная борьба.
Есть пункт в правилах безопасности, который предельно ясен: не курить. Рядом находится хранилище, в котором расположены сотни литров высокооктанового топлива. На Гран-При привозится примерно 700 литров топлива на каждую машину. Это в 15 раз больше среднего топливного бака обычной машины. Потому меры безопасности здесь невероятно строгие. К счастью, мы находимся на берегу большой реки, что будет очень кстати в случае сильного пожара. Эльба протекает через Гамбург, что на севере Германии, перед тем как впадает в Северное море. Это идеальное место для Shell с точки зрения логистики, чтобы доставлять топливо и смазочные материалы на гонки. Тысячи литров бензина и масла могут быть доставлены на кораблях, на самолете или грузовиками через континент. Например, Будапешт всего в тысяче километров отсюда.
Все то топливо, что использует Ferrari и команды, использующие ее двигатели, появляется здесь. Но здесь находится не только завод по очистке топлива, но и многочисленные лаборатории с динамическими стендами, которые позволяют создавать еще более эффективное топливо и надежные и выносливые смазочные материалы. Формула 1 – одна из немногих больших гоночных серий (наряду с MotoGP), где нет единого поставщика топлива. И битва за первенство идет жестокая.
Petronas, Exxon Mobil (Esso), Total и BP/Castrol являются поставщиками многих команд, а Shell работает эксклюзивно с Ferrari и ее клиентами (Alfa Romeo и Haas). Сотрудничество с Ferrari длится не так уж и долго (с 1974 по 1995 официальным поставщиком команды была государственная итальянская компания Eni), но между ними есть историческая связь. Первая машина Ferrari, 125S, была выпущена с завода с топливом и маслом Shell внутри. Сейчас каждый суперкар Ferrari идет изначально с продукцией этой компании.
Техническое взаимодействие налажено настолько плотно, что даже разработка двигателя синхронизирована. В Shell настолько глубоко понимают архитектуру двигателя, что могут помогать с созданием каких-то его частей, чтобы извлечь больше производительности из него. И плоды такого сотрудничества весьма велики – в прошлом году 21% прироста производительности двигателя Ferrari был напрямую связан с развитием топлива и смазочных материалов. Как они это делают? Обо всем этом можно узнать в лаборатории.
Окруженный оборудованием предельно белого цвета Ян Рисвик, специалист по топливу Shell, рассказывает: «Здесь происходит вся магия». Забудьте об образе алхимика с длинной бородой, который окружен дымом и смешивает в трубках разные субстанции. Создание образцов топлива очень детализировано, Shell использует компьютерную симуляцию, чтобы получить порядка 200 000 возможных формул. И они хотят довести это число до 1 миллиона. «Когда мы говорим про формулы, есть два важных момента. Ингредиенты – состав молекул, и рецепт смеси – как мы их комбинируем», - говорит Гай Лаветт, менеджер по инновациям в Shell. «Мы постоянно следим за новыми технологиями смешивания, за новыми составами образующих молекул, и, когда мы находим подходящую формулу, мы стараемся как можно скорее вывести готовый состав из лаборатории на гоночную трассу».
В качестве примера, как новая смесь может помочь двигателю, можно сказать о составе Shell V-Power, который может очищать форсунки двигателя при прохождении через них. Это означает, что каждая капля топлива выполнила свою задачу и не забила инжектор. И специфика бизнеса Shell такова, что в таком остром соперничестве с другими их технологии обязательно находят путь не только в гаражи машин Формулы 1, но и на обычные заправки.
За пределами топливной лаборатории находится департамент, который несет ответственность за смазочные материалы. Здесь главная задача ученых – найти баланс вязкости масла: оно должно быть достаточно текучим, чтобы снизить трение и не снижать производительность, но и достаточно вязким, чтобы надежно защитить внутренние части двигателя от повреждений.
Лаветт добавляет: «Меньше трения означает меньшие тепловые потери, и тогда каждый килоджоуль топлива производит больше киловатт энергии. Однако, поскольку FIA старается увеличить пределы пробега одного двигателя и снижает их количество на сезон с 5 до 4, а теперь и до 3, это означает, что надежность и выносливость силовых установок становится еще более важным фактором. Нам необходим такой уровень вязкости, который улучшает защиту, но снижает трение. Также топливо и смазочные материалы должны работать в экстремальных условиях: 15000 оборотов в минуту, температура выше 1000 градусов, турбонагнетатель вращается с скоростью более 100 000 оборотов в минуту. Этого достаточно, чтобы разрушить масло. Это тяжелейшие условия для двигателя, и мы надеемся, что наше масло выстоит и двигатель не «съест» его. Так что ученым приходится решать сложнейшую задачу».
Лаветт рассказывает: «Мы в Shell очень гордимся, что 21% увеличения мощности двигателя Ferrari в прошлом году пришелся на топливо и смазочные материалы, и мы в этом году мы снова стремимся поднять эти показатели. Мы стараемся синхронизировать обновления нашей продукции и самого двигателя, чтобы улучшить производительность максимально в течение всего сезона».
Затраты на исследования и разработку со стороны Shell очень велики, и будут такими, пока Формула 1 поддерживает конкуренцию производителей. Но поскольку серия стремится к сокращению расходов, может возникнуть ситуация, когда будет обсуждаться введение единого поставщика – Shell будет этому сопротивляться. Лаветт говорит: «Мне кажется важным, что имеется разница в топливной производительности. Это важно для нашей бизнес-модели. Мы рекламируем технологию и продукты V-Power как более эффективные на рынке, в том числе и для наших розничных потребителей, простых автомобилистов. Имея такую площадку для развития, как Формула 1, мы можем помочь будущей эффективности дорожных машин».
Это один из аргументов, который стоит взять на вооружение тем, кто создает правила и технический регламент Формулы 1, пока они пытаются понять, как снизить расходы. Для многих компаний участие в гонках – это не просто наклеить стикер на корпус машины. Важно то, что происходит под внешней оболочкой. И, если эта работа может помочь увеличению эффективности топлива как такового (о чем сейчас много говорят в Ф1), то стоит обратить больше внимания на то, что делают производители.
Это перевод статьи Джеймса Робертса из журнала F1 Racing UK за ноябрь 2019 года.
Читайте также: