Ariane 5 et la réaction H2 + O2

Ariane 5 et la réaction H2 + O2

Etude de la réaction

Question I (pour cette question on utilisera les données du tableau du bas de la page)

1. Calculer la masse molaire moléculaire des deux ergols.

2. Déterminer les quantités de matière en moles de ces deux ergols, stockés dans l’EPC d ‘Ariane 5.

Question II

Les ergols (carburant H2 et comburant 02) sont vaporisés et réchauffés à 25 °C avant d’être mélangés.

1. Ecrire l’équation bilan de la réaction de combustion entre les ergols.

2. Compléter la phrase suivante : la formation de deux moles d’eau s’accompagne de la consommation de ------- mole(s) de dihydrogène et de --------- mole(s) de dioxygène .

3. C’est en éjectant des gaz à grande vitesse que Ariane V s’élève : dans le cas de l’EPC, quelle est la nature de ce gaz ?

Question III

1. Reproduire et compléter le tableau d’avancement :

relation stœchiométrique O2 + 2 H2 = 2 H2O

état du système avancement moles de 02 moles de H2 moles de H20

état initial

au cours du vol x

état final xmax

2. Les ergols ne sont pas embarqués en proportions stœchiométriques : lequel est le réactif limitant ? Proposer une explication à ce choix.

3. Calculer la masse de vapeur d’eau éjectée pendant le vol. En déduire le débit en kg/s.

4. Donner la composition du gaz résiduel dans l’état final.

Dés la fin de la propulsion de L’EPC, celui ci est immédiatement rendu inerte. La trajectoire de lancement est déterminée pour assurer une retombée sûre de cet étage dans l’océan Pacifique, à environ 1200 km des côtes de la Colombie.

Données : MH = 1,0 g.mol-1 ; MO = 16 g.mol-1

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