15 – 62 Um carvão do Texas, cuja análise final (em massa) corresponde a 39,25 % de C ,6,93 % de H 2 ,41,11 % de O 2 ,0,72 % deN 2 ,0,79 % de S e11,20 % de cinzas (não combustíveis) é queima do de forma constante com 40 % de excesso ar em uma caldeira da usina. O carvão e o ar entram nessa caldeira nas condições padrão, e os produtos de combustão na chaminé estão a 127° C Calcule a transferência de calor nessa caldeira, em k J / k g de combustível. Inclua o efeito do enxofre na análise de energia, observando que o dióxido de enxofre tem uma entalpia de formação de– 297.100k J / k m o l e um calor específico médio à pressão constante de c p=41,7 k J k m o l · K .

Q o u t =23,020 k J / k gd ec o m b u s t í v e l í

Enunciado

Vamos considerar uma amostra de .

O número de mols individual e total será:

A fração molar será:

Agora podemos escrever a equação química da combustão:

Podemos achar o coeficiente estequiométrico com o balanço de massa de :

Reescrevendo na equação química da combustão:

Mais uma vez vamos usar o balanço energético e fazer .

Chegando a:

Organizando os dados para usar essa fórmula, teremos:

Então:

A transferência de calor da combustão então pode ser determinada por: