Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 61
Combustível diesel a é queimado em regime permanente em uma câmara de combustão com de excessode ar – que também entra na câmara a . Os produtos saem da câmara de combustão a . Considerando que a combustão é completa, determine a vazão mássica do diesel necessária para fornecer calor a uma taxa de . Resposta:
Passo 1
Em respeito a questão e para simplificar nossa vida, vamos desenvolver tudo com unidades e padrão inglês (sistema de unidades imperial, separador decimal como ponto “.”, temperatura em °F... enfim tudo igual a terra da rainha)
Um esquemático para a questão é:
A equação de combustão pode ser escrita como:
O coeficiente estequiométrico () pode ser determinado usando o balanço de :
Agora podemos relacionar a primeira equação com esse resultado e ficamos com:
Passo 2
Agora vem uma parte complexa, aplicando o princípio de balanço energético e fazendo , chegaremos a esse monstrinho aqui abaixo, no livro o autor comenta melhor sobre:
Organizando os dados da questão para aplicar essa fórmula teremos:
Aplicando a fórmula:
Como deu negativo em ambas as partes podemos escrever tudo positivo:
Passo 3
Dessa forma a vazão mássica do diesel necessária para fornecer calor a uma taxa de é determinada pela fórmula: