Enunciado

14.38 Metanol é queimado com 200 % de ar teórico num motor e os produtos de combustão são descarregados, do motor, a 30 °   C e 100   kPa . Qual a quantidades de água condensada por quilograma de combustível consumido.

Passo 1

Show de bolinhas pessoal, a equação da combustão pode ser escrita como:

C H 3 O H + v O 2 O 2 + 3,76 N 2 → C O 2 + 2   H 2 O + 3,76 v O 2   N 2

Então para o processo estequiométrico, obtemos que:

v O 2 . E s t e q u i . = 1,5

Mas como temos um ar teórico de 200 % , vamos obter que:

v O 2 = 2 2,5

v O 2 = 3

De forma que os produtos da combustão serão:

C O 2 + 2 H 2 O + 1,5 O 2 + 11,28   N 2

Passo 2

Sendo assim, a pressão exercida é expressa como:

P s a t 30 ° C = 4,246   kPa

Tal que:

y H 2 O = 0,04246 = v H 2 O 1 + v H 2 O + 1,5 + 11,28

v H 2 O = 0,611

Logo a variação será:

∆ v H 2 O = 2 - 0,611

∆ v H 2 O = 1,389

E como a massa do combustível é M C = 32,042 , temos que a quantidade de água condensada por quilograma de combustível é:

∆ M H 2 O M C = 1,389 × 18 32,042

0,781 kg   H 2 O kg  de combustível

Resposta

0,781 kg   H 2 O kg  de combustível

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