Enunciado

14.53 Um recipiente fechado, rígido e adiabático contém uma mistura estequiométrica de hidrogênio e oxigênio a 25 ° C e 150   kPa . A combustão da mistura é provocada e, depois de completa, borrifa-se água líquida a 25 ° C nos produtos de combustão até que a temperatura na mistura atinja 1200   K . Qual é a pressão final da mistura?

Passo 1

Show de bolinhas pessoal, a equação da combustão é dada como:

H 2 + 1 2 O 2 → H 2 O

Os produtos são:

H 2 O + x i H 2 O

De forma que:

U 2 - U 1 = x i h i - = x i h f liq ∘

U 2 - U 1 = 1 + x i H P - H R - 1 + x i R - T P + 1 2 R - T R

E se a gente usar os dados da Tabela A.9. Vamos descobrir que:

H R = 0 ,     H P = - 207   320   kJ/kmol

E pela Tabela A.10:

h f liq ∘ = - 285   830   kJ/kmol

Passo 2

Show de bola, então se a gente substituir essas informações na nossa equação, vamos obter que:

x i - 285   830 + 207   320 + 8,3145 × 1200 = - 213   579

x i = 3,116

E de acordo com a primeira lei da termodinâmica, temos que:

P 1 V 1 = n R R - T 1 ,     P 2 V 1 = n P R - T P  

Tal que:

P 2 = P 1 1 + x i T P 3 2 T 1  

P 2 = 1656   kPa

Resposta

P 2 = 1656   kPa

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