Um combustível líquido constituído por carbono e hidrogênio deve ser queimado com
de ar em excesso. A composição em massa do combustível é
de carbono e
de hidrogênio. Determine o volume, a
e 700 mmHg , de ar real a ser utilizado na combustão completa e 1 Kg desse combustivel líquido.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um combustível que é 80% carbono e 20% hidrogênio, e precisa descobrir quanto de ar (com 20% a mais) é necessário para queimar completamente 1 kg desse combustível. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria da combustão e a lei dos gases ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a composição do combustível. Se temos 1 kg de combustível, isso significa que temos:
- 0,8 kg de carbono ©
- 0,2 kg de hidrogênio (H)
Passo 3
Agora, vamos escrever as equações de combustão para o carbono e o hidrogênio:
-
Combustão do carbono:
-
Combustão do hidrogênio:
Passo 4
Vamos calcular os moles de cada elemento no combustível.
- Massa molar do C: 12 g/mol
- Massa molar do H: 1 g/mol
Então:
-
Moles de C:
-
Moles de H:
Passo 5
Agora, vamos ver quanto de
é necessário para cada reação:
-
Para o carbono:
-
Para o hidrogênio:
Total de
necessário:
Passo 6
Sabemos que o ar é composto por aproximadamente 21% de
. Então, para encontrar os moles de ar necessários:
Passo 7
Agora, vamos considerar os 20% de ar em excesso:
Passo 8
Para encontrar o volume de ar, usamos a lei dos gases ideais:
Onde:
Primeiro, vamos converter a pressão de mmHg para atm:
Agora, resolvemos para
:
Resposta
O volume de ar real necessário para queimar completamente 1 kg desse combustível, com 20% de ar em excesso, nas condições dadas, é de aproximadamente 25.446 litros.
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Faça o balanceamento químico das reações de combustão completa dos combustíveis indicados abaixo, levando em consideração a fração de
presente.
e. Etileno
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presente.
d. Octano
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Dê os valores numéricos de
e m 1 correspondentes a cada uma das seguintes designações:
Defina os termos: combustível e comburente; temperatura de ignição; combustão completa; oxigênio teórico; ar teórico; ar em excesso e cinzas.