Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 42

Os dados operacionais em estado estacionário são fornecidos para uma câmara de combustão em moeda na qual C6 H6 queima 95% de ar teórico. Determinar a categoria de fluxo de massa de combustível para uma taxa de transferência de calor 1000 kW

Passo 1

E aí galera tudo certinho? O enunciado pede que a gente determine a categoria de fluxo de massa de combustível para uma taxa de transferência de calor 1000 kW. O volume de controle mostrado está em estado estacionário com W CV = O e efeitos cinéticos / potenciais de energia insignificantes, considerando que: 376 mols de N2 acompanham cada mol de O2 no ar de combustão e N2 é inerte. O modelo de gás ideal é aplicável ao ar de combustão e aos produtos da combustão.

Passo 2

O alcance equilibrado na escala de combustão com a quantidade teórica de ar é

C 6 H 6 + 7.5 O 2 + 3.76 N 2 → 6 C O 2 + 3 H 2 O + 28.2 N 2

A equação de reação balanceada para combustão com 95% do ar quente é

C 6 H 6 + 7.125 O 2 + 3.76 N 2 → 5.25 C O 2 + 0.75 C O + 3 H 2 O + 26.79 N 2

0 = Q cv  n tuel  ~ 0 = W iv  n tuel  ~ +   h - fuel  1 +   + 7.125 h - c 2 + 20.79 h - N 2 2   - 5.25 h - i O 2 + 0.15 h - c 0 + 3 h - 1 + z 2 + 26.79 h - N 2 3

Com h - = h - f 0 + Δ h -

Q ˙ c V  hfuel  = 5.25 h - ∘ + Δ h - C O 2 +   + 0.75 h - f ∘ + Δ h - J ω + 3 h - f - + Δ Δ n ¯ H 20 +   + 26.79 h - f + Δ h - N 2 - h - f 0 f u e t

Passo 3

Com os dados das tabelas de gás ideais

Q ˙ c r  rituel  = 5.25 [ - 393520 + 42769 - 934 ] + 0.75 [ - 110,530 + 30355 - 8469 ] + 3 [ - 241,820 + 35882 - 9904 ] + 26.79 [ 30124 - 8669 ] - ( 82930 )

= - 1,890,604 - 66,633 - 647526 + 574,913 - 82,930

= - 2,112,780 k J / k m o l (  fuel)

Então para Q ˙ c v = - 1000 k J / s

n ˙ finel    = 4.73 × 10 - 4 k m o l (  fueli  ) s

Com M = 78.11 da tabela A 1

n ˙ fuel  = 4.73 × 10 4 k m o l s (  fuel  ) 78.11 k g (  fuel  ) k m o l ⁡ ( f m ) = 0.037 k g (  fu e l  ) s

Resposta

O fluxo de massa é: 0 . 037 k g (   combust í vel    ) s

Ver Outros Exercícios desse livro