Enunciado

Gás butano a 25 ° C é misturado com 150 % de ar teórico a 600   K e é queimado num combustor adiabático em regime permanente. Qual é a temperatura dos produtos que saem do combustor?

Passo 1

EAE PESSOAL, tudo tranquilo? Espero que sim, vamos para mais uma? Let’s GO. Primeiro, é necessário ilustrar o processo descrito no enunciado, se liga só no que acontece:

Com isso em mente, podemos descrever a reação química, se liga na cara dela (ela já ta balanceada):

C 4 H 10 +   1.5   x   6.5   O 2 +   3.76   N 2 → 4   C O 2 +   5   H 2 O + 3.25   O 2 +   36.66   N 2

Com a reação química podemos determinar os valores de entropia e aplicar na equação de energia para obtermos a resposta, se liga na equação que usaremos:

∆ H P = H R ° +   ∆ H R -   H P ° (1)

Dito tudo isto, agora poderemos ir para a resolução!

Passo 2

Primeiramente, precisamos determinar os termos da equação (1), utilizando a descrição da reação química para o calculo dos reagentes:

∆ H r = 9.75 O 2 + 36.66   N 2 = 9.75 9245 +   36.66   8894 =   416   193   k J

H P ° = 4   C O 2 + 5   H 2 O = 4 - 393522 +   5   - 241826 =   - 2   783   218   k J / k m o l

H R ° = h C 4 H 10 =   - 126   200   k J

Aplicando o que descobrimos na equação (1), temos:

∆ H P = H R ° +   ∆ H R -   H P °

∆ H P = - 126   200   +   416   193 - ( - 2   783   218 )

∆ H P = 3   073   211   k J / k m o l

Aplicando métodos de interpolação obtemos por tentativa e erro esses valores:

L H S 2000   K = 2   980   000

L H S 2200   K = 3   369   866

Logo, o R H S através da interpolação linear possui o valor de:

T P = 2048   K

É só isso por hoje! Fiquem bem e até a próxima pessoal!

Resposta

T P = 2048   K

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