Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 32
14.32 Metano é queimado com de excesso de ar. O ar utilizado no processo de combustão apresenta temperatura, pressão e umidade relativa iguais a , e . Determine a composição e o ponto de orvalho dos produtos de combustão.
Passo 1
Belezera galerinha, montando a equação para a mistura estequiométrica, obtemos que:
Então se a gente começar balanceando o carbono, vamos obter que:
Agora para o hidrogênio:
Fazendo o mesmo para o nitrogênio:
E agora a malandragem é que se a gente balancear o oxigênio, obtemos que:
MAAASSS, como o enunciado nos disse que o processo tem um excesso de de ar, quer dizer que a porcentagem total é , de forma que:
Isso quer dizer que agora possuímos mais ar no processo, de forma que temos uma porcentagem maior de oxigênio e de nitrogênio. Sendo assim, podemos escrever a equação como:
Passo 2
Blezoca, agora se a gente adicionar água ao ar seco, da Eq. 12.28 obtemos que:
Tal que:
Dessa maneira, o número de moles que temos que adicionar é dado por:
E o número de moles que foi adicionado é:
Sendo assim, os produtos da reação serão dados como:
A pressão parcial da água então é escrita como:
E a temperatura do ponto de orvalho é .