Enunciado

14.24 Decano é queimado com ar e os produtos de combustão apresentam a seguinte composição (nas bases secas e molar): 83,61 % de nitrogênio, 4,91 % de oxigênio, 10,56 % de dióxido de carbono e 0,92 % de monóxido de carbono. Determine a relação ar-combustível e a porcentagem de ar teórico utilizada no processo.

Passo 1

Show de bolinhas pessoal, a equação do balanceamento para o decano fica desse jeito ó:

x C 10 H 22 + 1 ϕ v O 2 O 2 + 3,76   N 2   → a H 2 O + b   C O 2 + c C O 2 + d N 2 + e O 2

E para uma combustão estequiométrica, temos 1 / ϕ = 1 ,   c = 0 , e = 0 . Então balanceando o carbono obtemos:

1 0 x = b

Para o hidrogênio:

a = 22 x 2 = 11 x

E agora para o oxigênio, temos:

2 v O 2 = a + 2 b = 11 x + 20 x

2 v O 2 = 31 x

v O 2 = 15.5 x ,     v N 2 = 58,28 x

Tal que relação ar-combustível estequiométrico A / C e será:

A / C e = v O 2 + v N 2 x = 73,78

Passo 2

MAAASSS, agora na nossa combustão o enunciado nos deu que d = 83,61 , então balanceando o nitrogênio, obtemos que:

1 ϕ v O 2 × 3,76 = 86,61

1 ϕ v O 2 = 22,24

Então balanceando o carbono, obtemos:

10 x = 10,56 + 0,92

10 x = 11,48

De forma que:

x = 1,148

Sendo assim, obtemos que a relação ar-combustível da combustão do enunciado é dada como:

A / C c = 1 ϕ v O 2 × 1 + 3,76 1,148 = 92,215

De forma que:

ϕ = C A c C A e = A C e A C c

ϕ = 73.78 92,215

ϕ = 0,80

Portanto o percentual teórico de ar será igual a:

P = 1 ϕ = 1 0,8

P = 1,25

P = 125 %

Resposta

ϕ = 0,80 ,     P = 125 %

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