Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 41
O etanol líquido entra em uma câmara de combustão e queima entrando separadamente com uma razão de equivalência de 1,2. A taxa de fluxo de massa de combustível e a taxa de transferência de calor são especificadas, assim como os produtos de combustão. Determine (a) a temperatura de saída e (b) a relação ar-combustível em um barramento de massa
Passo 1
E aí gurizada tudo certinho? O enunciado pede que a gente determine (a) a temperatura de saída e (b) a relação ar-combustível em um barramento de massa
(a) Para combustão completa de OH com ar teórico temos a seguinte equação de balanceamento>
Razão da equivalência
E
Passo 2
Assim, a reação de combustão real é
(1)
Um equilíbrio da taxa de energia em um estado estacionário reduz para
- +
Com e note que torna-se
(2)
A taxa de fluxo molar de combustível é
Resolvendo para e colocando dados da tabela A 23 e A 25 E
– 3
Esta equação pode ser resolvida iterativamente para T3 usando dados da tabela. O resultado
Passo 3
Usando, por exemplo, (13.2), a relação ar-combustível em uma base de massa é
hfo_comb
Hcomb = hfo_combhO22 = h_T("O2", T2)hN2_2 = h_T("N2", T2)hCO2_ T("CO2", T3)
Resultado IT
Resposta
Observe que a solução de TI agrada favoravelmente com a solução de literatura. Além disso, observe que IT avalia as entalpias específicas nos termos entre colchetes na Eq⋅ (c2) diretamente.