Enunciado

Considere a combustão de um álcool ( C n H m O x ) com ar teórico em excesso e combustão incompleta de acordo com a reação química seguinte:

C n H m O x + 1 + B A t O 2 + 3,76   N 2   → D C O 2 + E C O + F H 2 O + G O 2 + J N 2

onde A t é o O 2   teórico necessário para esse combustível e B é a quantidade de ar em excesso na forma decimal. Considerando que a é a fração de carbono no combustível convertida em dióxido de carbono e b é a fração remanescente convertida em monóxido de carbono, determine os coeficientes At, D, E, F, G e J para uma quantidade fixa B de excesso de ar. Escreva os coeficientes D, E, F, G, e J como funções de n, m, x, a, b, B, e At nas formas corretas mais simples.

Passo 1

Entendendo o problema:

O processo dessa questão é o mesmo realizado no problema 120, com a mudança de que o combustível utilizado é um álcool genérico de fórmula C n H m O x ao invés de um hidrocarboneto. A equação de combustão teórica balanceada é dada por:

C n H m O x + A t   O 2 + 3,76   N 2   → n C O 2 + m 2   H 2 O + 3,76   A N 2   ( 1 )

O coeficiente At sendo obtido novamente por um balanço de massa:

x 2 +   A t   = n + m n   → A t = n + m 4 - x / 2

Passo 2

Considerando combustão incompleta, formando C O 2 e CO, em um processo com excesso de ar(representado por B) com a e b respectivamente as frações de combustível convertidas em C O 2   e   C O , a equação de combustão balanceada é dada por:

C n H m O x + 1 + B   A t   O 2 + 3,76   N 2   → a n C O 2 + b n C O + m 2 H 2 O + 6   O 2 + 3,76     1 + B   A t   N 2     ( 2 )

Em comparação com a equação do enunciado, decorre imediatamente que:

D = a .   n

E = b . n

F = m / 2

J = 3,76     1 + B A t

Passo 3

O coeficiente G, associado ao O 2 livre nos produtos é determinado na balanço de massa do O 2 :

X 2 1 + B A t = a n + b n 2 +   m 4 + G

X 2 1 + B n + m n -   x 2 = a n + b n 2 +   m 4 + G

G = n + a n + B A t - b n 2

G = n 1 - a - b m 2 + B A t

G = M b -   b n 2 + B A t

G =   b n 2 + B A t

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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