Discuta efeitos da combustão incompleta no rendimento térmico de uma combustão ( por exemplo, produzindo CO e não CO 2 ).
Passo 1
Beleza! A gente tá aqui para discutir como a combustão incompleta afeta o rendimento térmico de um processo de queima. Basicamente, vamos falar sobre o que acontece quando a queima não é perfeita, tipo quando ela produz monóxido de carbono (CO) em vez de dióxido de carbono (CO₂). Vamos precisar entender um pouco sobre como a combustão funciona e como isso impacta a eficiência térmica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como funciona a combustão completa. Quando um combustível, como a gasolina ou o gás natural, queima completamente na presença de oxigênio suficiente, ele se transforma em dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). Essa reação libera uma certa quantidade de energia, o que a gente chama de rendimento térmico.
Passo 3
Agora, na combustão incompleta, não tem oxigênio suficiente pra todo o combustível se transformar em CO₂ e H₂O. Em vez disso, parte do carbono do combustível vira monóxido de carbono (CO) ou até mesmo partículas de carbono sólido, como fuligem. Isso significa que nem todo o combustível foi totalmente queimado.
Passo 4
Quando a combustão é incompleta, a quantidade de energia liberada diminui. Isso acontece porque a formação de CO ou de carbono sólido envolve menos energia do que a formação de CO₂ e H₂O. Então, parte da energia que poderia ser aproveitada está “presa” nesses produtos incompletos.
Passo 5
Além disso, produzir CO é perigoso porque ele é um gás tóxico. Mas focando no rendimento térmico, perceber que menos energia é liberada significa que a eficiência da combustão tá lá embaixo. Ou seja, você tá gastando combustível e não tá aproveitando toda a energia que ele poderia te dar.
Passo 6
Matematicamente, a eficiência térmica (η) pode ser representada assim:
Na combustão incompleta, a “Energia útil obtida” diminui porque parte da energia fica retida nos produtos incompletos, então o valor de η diminui.
Passo 7
Em resumo, a combustão incompleta diminui o rendimento térmico porque não converte todo o combustível em produtos de alta energia como CO₂ e H₂O. Isso significa que você perde eficiência na transformação da energia do combustível em calor.
Resposta
Portanto, a combustão incompleta reduz o rendimento térmico de um processo de queima, já que parte da energia do combustível não é totalmente aproveitada devido à formação de produtos menos energéticos como o monóxido de carbono (CO) em vez de dióxido de carbono (CO₂).
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, onde
é o sólido limitado pelo cilindro
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e
.
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) e reversível de 10 mols de um gás ideal, do volume inicial V para volume final 3 V , calcule a variação das seguintes funções termodinâmicas:
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