Enunciado

Para cada caso do problema 14.45, determine a taxa de produção de entropia. O que se pode concluir sobre a possibilidade de se alcançar combustão completa?

Passo 1

Fala, galera! Bora pra mais uma questãozinha boa?

Nessa questão, assumiremos que o volume de controle mostrado está em estado estático e o modelo de gás ideal será aplicado. Para mais detalhes, é só verificar a solução do problema 14.45.

  1. A solução do problema anterior (a) nos dá um valor de 3033 K como a temperatura dos produtos. Em um estado estático, o balanço de entropia se reduz a:
  2. σ c v n h 2 = s h 2 o + 1,25 s o 2 2 - s h 2 1 - 1,75 s o 2 2

    Utilizando a equação 13.23 e dados da tabela A-23, temos que:

    s h 2 o = 286,88 - 8,314 ln ⁡ 1 2,25 = 293,62 k J k m o l . K

    s o 2 = 284,84 - 8,314 ln ⁡ 1 , 25 2,25 = 289,73 k J k m o l . K

    Inserindo esses dados na primeira equação exposta no item, temos que:

    σ c v n h 2 = 149,18 k J k m o l . K

    Passo 2

  3. A solução do problema anterior (a) nos dá um valor de 3033 K como a temperatura dos produtos. Em um estado estático, o balanço de entropia se reduz a:

σ c v n h 2 = s h 2 o + 1,25 s o 2 2 - s h 2 1 - 1,75 s o 2 2

Utilizando a equação 13.23 e dados da tabela A-23, temos que:

s h 2 o = 2 84,88 - 8,314 ln ⁡ 0,955 2,2725 = 29 2 , 09 k J k m o l . K

s h 2 = 201,85 - 8,314 ln ⁡ 0 , 045 2,2725 = 234,46 k J k m o l . K

s o 2 = 283,40 - 8,314 ln ⁡ 1,2725 2,2 725 = 28 8,22 k J k m o l . K

Inserindo esses dados na primeira equação exposta no item, temos que:

σ c v n h 2 = 149,18 k J k m o l . K

Resposta

  1. σ c v n h 2 = 149,18 k J k m o l . K
  2. σ c v n h 2 = 149,18 k J k m o l . K

A melhor entropia produzida pela letra (b) sugere portanto, que a completa combustão não iria ocorrer sob essas condições específicas.

Ver Outros Exercícios desse livro