Um carvão mineral apresentou a seguinte análise imediata: umidade
; matéria volátil=
; carbono fixo
; cinza
. Utilizando a fórmula de Gouthal, estabelecer uma estimativa do PCS desse carvão mineral.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa estimar o Poder Calorífico Superior (PCS) de um carvão mineral usando a fórmula de Gouthal. A gente tem as porcentagens de umidade, matéria volátil, carbono fixo e cinza desse carvão. Para isso, vamos usar a fórmula que relaciona esses componentes para calcular o PCS.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula de Gouthal. Essa fórmula permite estimar o PCS com base na análise proximate do carvão, ou seja, nas porcentagens de umidade (U), matéria volátil (VM), carbono fixo (FC) e cinzas (Ash). A fórmula é a seguinte:
Onde:
-
, , e são coeficientes específicos que refletem a contribuição de cada componente para o PCS.
Passo 3
Agora, precisamos inserir os valores fornecidos no enunciado na fórmula. Os valores são:
- Umidade (
) = 9,6% - Matéria volátil (
) = 30,8% - Carbono fixo (
) = 50,4% - Cinzas (
) = 9,2%
Passo 4
Vamos aplicar os valores na fórmula de Gouthal. Supondo que os coeficientes sejam:
Então temos:
Passo 5
Vamos calcular cada parte:
Passo 6
Agora, somamos todos os resultados:
Resposta
Portanto, a estimativa do Poder Calorífico Superior (PCS) desse carvão mineral é de aproximadamente 66,84 kcal/kg.
Exercícios relacionados
Um carvão mineral apresenta a seguinte análise elementar:
;
; umidade
; cinza
. Utilizando os calores de combustão das frações combustíveis, determinar o poder calorífico superior e o poder calorífico inferior desse carvão.
Determinar o poder calorífico inferior de uma mistura gasosa de
em volume de propano e
em volume de n-butano, a partir dos calores de combustão seguintes:
Um carvão coque seco, constituído praticamente de
em peso de carbono e
em peso de cinza, com poder calorífico de
, deve ser usado no aquecimento de um forno. A combustão se dará com
de ar em excesso. O coque é alimentado na temperatura ambiente e o ar será pré-aquecido a 200 ॰C. Desprezando perdas de combustível e supondo combustão completa do carbono, determinar a temperatura teórica de combustão.
Qual a diferença entre combustão completa e incompleta na presença do ar atmosférico?