Enunciado

14.45 O etanol C 2 H 5 O H , obtido a partir da fermentação de biomassa, é um combustível que pode substituir os derivados de petróleo e o gás natural em algumas aplicações. Considere um processo de combustão no qual o etanol líquido é queimado, em regime permanente, com 120 % de ar teórico. Os reagentes entram na câmara de combustão a 25 ° C e os produtos são descarregados a 60 ° C e 100   kPa .   Calcule a transferência de calor, por kmol de etanol, neste processo.

Passo 1

Belezoca galera, montando a equação para reação da combustão obtemos:

C 2 H 5 O H + 1,2 × 3 O 2 + 3,76 N 2 → 2 C O 2 + 3 H 2 O + 0,6   O 2 + 13,54   N 2

Para o combustível de acordo com a tabela A.10:

h f - 0 = - 277   380   kj/kmol

E agora se a gente verificar a condensação da água para os produtos a 60 ° ,   100 kPa , obtemos que:

y H 2 O   M I X = 19,94 100 = n v   M A X n v   M A X + 2 + 0,6 + 13,54

n v   M A X = 4

E como n v   M A X > 3 , temos que ele não é um líquido!!

Passo 2

Show de bola, então a transferência de calor nesse processo é dada por:

Q C V = H P - H R

Onde:

H R = - 277   380   kj/kmol  combustível

H P = 2 - 393   522 + 1327 + 3 - 241   826 + 1178 + 0,6 1032 + 13,54 1020

H R = - 277   380   kj/kmol  combustível ,     H P = - 1   491   904   kj/kmol  combustível

Logo:

Q C V = H P - H R

Q C V = - 1   214   524   kj/kmol  combustível

Resposta

Q C V = - 1   214   524   kj/kmol  combustível

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