Conhecida a composição química elementar do eucalipto em base seca Cs=49 %; Hs=5,87 % ; Ns=0,3 % Ss=0,01 % ; As=0,72 % e sua umidade na base de trabalho Wt=30 %. Determine na base de trabalho:
O poder calorífico inferior usando a equação de Mendeliev (Cortez et al. 2008):
PCIt=339.Ct +1030 Ht-109 (Ot-St)-24Wt [kJ/kg]

Passo 1

Vamos resolver um exercício que envolve calcular o poder calorífico inferior (PCI) do eucalipto na base de trabalho. Para isso, vamos usar a composição química elementar do eucalipto em base seca e a umidade presente na base de trabalho. Precisamos aplicar a equação de Mendeliev para encontrar o PCI. Vamos precisar entender como ajustar as porcentagens da base seca para a base de trabalho e depois aplicar a fórmula corretamente.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa “base seca” e “base de trabalho”. A base seca refere-se à composição química sem considerar a umidade, enquanto a base de trabalho inclui a umidade presente no material. Como temos a umidade na base de trabalho (Wt = 30%), precisamos ajustar as porcentagens dos elementos para essa nova base.

Passo 3

Para ajustar as porcentagens da base seca para a base de trabalho, usamos a seguinte fórmula:
E<=mento na base de trabalho = E<=mento na base seca1 + Wt100
Isso porque a base de trabalho contém 30% de umidade, então a quantidade de matéria seca é 70%.

Passo 4

Aplicando a fórmula para cada elemento:
  • Carbono (Ct):
Ct = 491 + 30100 = 491.3 approx 37.69%
  • Hidrogênio (Ht):
Ht = 5.871.3 approx 4.52%
  • Nitrogênio (Ot):
Ot = 0.31.3 approx 0.23%
  • Enxofre (St):
St = 0.011.3 approx 0.008%
  • Cinzas (As):
As = 0.721.3 approx 0.554%

Passo 5

Agora que temos as porcentagens ajustadas para a base de trabalho, vamos aplicar a equação de Mendeliev para calcular o poder calorífico inferior (PCIt):
PCIt = 339 times Ct + 1030 times Ht - 109 times (Ot - St) - 24 times Wt

Passo 6

Substituindo os valores que encontramos:
PCIt = 339 times 37.69 + 1030 times 4.52 - 109 times (0.23 - 0.008) - 24 times 30

Passo 7

Calculando cada termo separadamente:

Passo 8

Agora, substituímos de volta na equação:
PCIt = 12,801.91 + 4,655.6 - 24.198 - 720
PCIt = 17,457.51 kJ/kg

Resposta

O poder calorífico inferior do eucalipto na base de trabalho é aproximadamente 17.457,51 kJ/kg.

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