Defina oxigênio teórico, ar teórico, ar em excesso e ar real. Como podemos calcular cada um deles?
Passo 1
Vamos lá! Você perguntou sobre o que são oxigênio teórico, ar teórico, ar em excesso e ar real. Esses conceitos fazem parte da análise de combustão, que é fundamental na engenharia química e termodinâmica. Para entender e calcular cada um deles, vamos precisar saber um pouco sobre as reações de combustão e como o oxigênio e o ar são utilizados nesses processos.
Passo 2
Oxigênio Teórico é a quantidade mínima de oxigênio necessária para queimar completamente um combustível sem deixar nenhum combustível porimar ou oxigênio em excesso. Imagine que você tem gasolina e quer queimar todo ela usando apenas o oxigênio necessário, sem desperdício.
Passo 3
Para calcular o Oxigênio Teórico, primeiro identificamos a reação de combustão completa do combustível, balanceamos a equação e determinamos a quantidade de oxigênio necessária baseada nos coeficientes estequiométricos da reação.
Passo 4
Ar Teórico é a quantidade de ar necessária para fornecer o oxigênio teórico. Sabemos que o ar é composto aproximadamente por 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio. Então, para encontrar o ar teórico, dividimos a quantidade de oxigênio teórico por 0,21.
Matematicamente:
Passo 5
Ar em Excesso refere-se à quantidade de ar adicional além do ar teórico que é fornecida para garantir que toda a combustão ocorra de forma completa, especialmente útil em situações práticas onde o fornecimento de ar pode variar.
Passo 6
Para calcular o Ar em Excesso, usamos a seguinte fórmula:
Onde o excesso de ar é geralmente dado em porcentagem.
Passo 7
Ar Real é a quantidade total de ar fornecida ao processo de combustão, que inclui tanto o ar teórico quanto o ar em excesso.
A fórmula para calcular o ar real é:
Resposta
Resumindo, para calcular cada um:
- Oxigênio Teórico: Determinado a partir da reação de combustão balanceada.
- Ar Teórico:
- Ar em Excesso:
- Ar Real:
Esses cálculos ajudam a otimizar a eficiência da combustão e minimizar desperdícios.
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, hidrogênio
, oxigênio
, nitrogênio
, enxofre
, umidade
, cinza
. Determinar a quantidade volumétrica de ar real necessária para a combustão de 1 Kg desse carvão mineral, considerando
de excesso de ar, em condições de
e 700 mmHg .
Um carvão mineral apresenta a seguinte composição em peso:
, hidrogênio
e Cinzas
. As quantidades de nitrogênio e de enxofre são desprezíveis. A combustão se dará com
de ar em excesso. Admitindo um grau de complementação de
para o carbono, formando dióxido de carbono e supondo que os restantes
do carbono produzam monóxido de carbono, determinar o volume de ar real que deve ser utilizado na combustão de 100 Kg desse carvão: 1) a CNTP 2) a 25 C e 690 mmHg .