Termokimia campuran udara-bahan bakar adalah campuran pelarut dan udara pada suhu kamar. Ini adalah produk reaksi kimia antara molekul udara dan air di sekitarnya. Reaksi ini terjadi di mesin yang menggunakan busi, yang biasanya membuat pesawat terbang di udara. Jumlah campuran kimia yang dihasilkan tergantung pada bagaimana busi digunakan dan apakah ada kondisi lingkungan eksternal seperti kelembaban tinggi, tekanan rendah dan embun beku. Kondisi ini mempengaruhi keseluruhan proses dan kecepatan reaksi.

Termokimia adalah ilmu tentang pembakaran dan mempelajari perubahan suhu dan komposisi. Dalam mesin, termokimia adalah pengaturan suhu lingkungan eksternal, laju reaksi kimia dan pembakaran. Keseluruhan proses tersebut menghasilkan transformasi energi berupa panas menjadi bentuk lain seperti energi mekanik, energi kinetik atau energi potensial. Jumlah dari semua perubahan dalam distribusi energi selama pembakaran dikenal sebagai pembakaran sekunder. Selama pembakaran bahan bakar (oksigen) bergabung dengan udara luar (argon) untuk membentuk produk akhir: gas, yang disebut gas buang atau karbon monoksida.

Ada beberapa tahap pembakaran yang berbeda dan mereka termasuk pra-pembakaran, pembakaran primer dan pasca pembakaran. Masing-masing proses ini terjadi secara berurutan dengan masing-masing dimulai dari yang lain. Pra-pembakaran terjadi sebelum energi apa pun dilepaskan; itu hanya mempersiapkan bahan bakar untuk pembakaran lebih lanjut. Contoh sederhananya adalah mobil yang meluncur menuruni bukit. Saat mencapai puncak bukit, pengemudi melepaskan pedal gas dan pembakaran terjadi hampir seketika. Mobil naik dalam asap dan pengemudi, tidak memperhatikan perubahan signifikan di sekitarnya, melanjutkan perjalanannya.Proses pembakaran primer kemudian terjadi ketika bahan bakar menyala, menyebabkan piston bergerak ke atas, menciptakan tekanan di dalam silinder. Saat piston naik, lebih banyak udara masuk ke silinder; ini menyebabkan lebih banyak panas yang dihasilkan dan proses menjadi lebih ganas. Semakin banyak bahan bakar yang dinyalakan, semakin banyak karbon dioksida yang dihasilkan yang pada gilirannya menciptakan lebih banyak panas, pada akhirnya bergabung dengan sisa gas di dalam silinder untuk menyelesaikan pembakaran. Seluruh proses pembakaran adalah proses keseluruhan yang, seperti yang dapat Anda bayangkan, menghasilkan panas dan polutan lainnya di atmosfer.Ada tiga faktor utama yang menentukan bagaimana suhu bakteri anaerob dalam campuran udara-bahan bakar akan bereaksi terhadap bahan bakar yang berbeda. Faktor-faktor tersebut adalah: viskositas bahan bakar, kandungan oksigen dan temperatur. Masing-masing faktor ini berpengaruh pada bagaimana suhu mempengaruhi reaksi bakteri anaerobik. Termodinamika adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara proses fisika dan reaksi kimia. Pemahaman yang baik tentang bagaimana termodinamika digunakan dapat membantu para insinyur merancang mesin yang lebih efisien.

Hubungan antara campuran udara-bahan bakar, pembakaran dan termodinamika dapat memberikan para insinyur informasi yang berharga. Ketika seorang insinyur menggunakan prinsip-prinsip ini untuk merancang mesin, dia dapat memastikan bahwa tidak ada produk sampingan yang berbahaya yang dihasilkan selama pembakaran dan polusi berkurang. Hal ini dapat mengurangi biaya perbaikan mesin, karena biaya perbaikan dan penggantian meningkat dengan meningkatnya penggunaan bahan bakar, kecepatan mesin, dan polusi udara. Untuk solusi hemat biaya jangka panjang untuk meningkatkan kualitas udara, para insinyur harus memiliki pemahaman yang kuat tentang termodinamika dan pembakaran.