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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 49

14.49 Um forno, que apresenta alta eficiência, é alimentado com gás natural 90 %   de metano e  10 %   de etano, em volume e com 110 % de ar teórico. Todos os escoamentos de alimentação apresentam temperaturas iguais a 25 ° C e pressões de 100   kPa . Os produtos de combustão, todos a fase vapor, saem do forno a 40 ° C e 100   kPa . Qual é a transferência de calor neste processo: Compare este resultado com o que será obtido num forno antigo onde os produtos de combustão saem a 250 ° C e 100   kPa .

Passo 1

Belezoca galera, pegando as informações do enunciado, e montando a equação para a reação de combustão, vamos ter que:

H 2 + 1,2 × 0,5 O 2 + 3,76 N 2 → H 2 O + 0,1   O 2 + 2,256   N 2

Sabemos também que os produtos estão a 60 ° C = 333,2   K , 100   kPa . Sendo assim, podemos verificar que a condensação de água é:

y H 2 O   M A X = 19,94 100 = n v   M A X n v   M A X + 0,1 + 2,256

n v   M A X = 0,587

Passo 2

Belezera, sendo assim, obtemos que:

H R = 0 + 0 + 0 = 0

E podemos perceber que os produtos estão a 60 ° C , uma temperatura onde se encontra água em estado líquido, de forma que:

H P = 0,413 - 285   830 + 18,015 251,1 - 104 + 0,587 - 241   826 + 11,78 + 103,2 + 2,256 1020

H P = - 255   816   kJ

Portanto a transferência de calor durante o processo é dada como:

Q = H P - H R

Q = - 255   816   kJ

Resposta

Q = - 255   816   kJ

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