Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 23
14.23 Considere a combustão de metano com excesso de ar igual a . Determine a composição e o ponto de orvalho dos produtos de combustão.
Passo 1
Belezera galera, como o metano é queimado com excesso de ar igual a , quer dizer que a proporção ar teórico será de , sendo assim podemos escrever a equação da reação para a mistura estequiométrica como:
E balanceando o carbono obtemos:
Para o hidrogênio:
E agora para o oxigênio, temos:
Por fim, se a gente balancear o nitrogênio, obtemos que:
Passo 2
MAAASSS, como temos um percentual de de ar teórico, temos que:
Portanto, agora teremos mais oxigênio e mais nitrogênio. Tal que a equação será:
Logo balanceando o nitrogênio, obtemos que:
E o excedente de oxigênio após a queima será:
Portanto os produtos da combustão serão:
Passo 3
E a fração molar de vapor de água vai ser dada como:
E a pressão parcial de vapor de água será:
Logo:
Tal que o ponto de orvalho será: