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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 68

O C 6 H 6 a 77 ∘ F 25 ∘ C . 1 atin entra em um reator isoltado operando em regime permanente c queima completamente com x % de ar teórico entrando a 77 ∘ F 25 ∘ C , 1   a t m . Determine a pressão final

Passo 1

: A reação é decretada por

C 6 H 6 ( l ) + 9 O 2 + 3.76 N 2 → 6 C O 2 + 3 H 2 O + 1.5 O 2 + 33.84 N 2 (1)

Com a premissa (1), o balanço da energia reduz para Δ v = 0

0 = 6 u - c O 2 + 3 u - H 2 0 + 1.5 u - 0 2 + 33.84 u - N 2 - u - c 6 H 6 + q u - 0 2 + 3 r 1 n 4 u - N 2 (2)

Passo 2

Para gases, o modelo ideal do gás é u - = h - - R - T . Para óleo líquido pvv < u ;  então  h - ≈ u - . Então eq(2) dá

0 = 6 [ h - - R - T ] c O 2 + 3 [ h - - R - T ] H 20 +   1.5 [ h - - R T ] o 2 + 33.84 [ h - - R - T ] N 2

- ħ C 6 H 6 - q ħ - - R - T i O 2 - 33.84 K - - R - T 1 J N 2

Ou 0 = 6 h - f 0 + Δ h - c O 2 + 3 h - f 0 + Δ h - H 2 o   + 1.5 [ Δ h - ] O 2 + 33.84 [ Δ h - ] μ 2

- h - f c cHtol  - 9 h - ∘ + Δ h - O 2   - 33.84 T f 0 + Δ h - N 2

+ 42.84 R - 7 1 - 44.34 R - T

Passo 3

0 = G - 393,520 + h - C O 2 ( T ) - 936 a + 3 - 241,820 + h - H 2 O ( T ) - 9904

+ 1.5 h - 0 2 ( T ) - 8682 + 33.84 h - μ 2 ( T ) - 8669 - 49,100 +

( 42.84 ) ( 8.314 ) ( 298 ) - ( 44.34 ) ( 8.314 ) T

Resolvendo iterativamente com dados da tabela T ≈ 2700 K C T = 2427 ∘ C

P V = n p R T ⇒ P A = n n R T T 1 = 44.34 42.84 2700 298 = 9.38 ⇒ P = 9.38 a t m

Resposta

P = 9.38 a t m

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