Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 104
Gás etano (C2H6) é completamente queimado com ar em um processo em regime permanente à pressão constante de 100kPa, de acordo com a equação de reação química:
(a) Encontre a temperatura de orvalho dos gases do produto, em °C.
(b) Considerando que a temperatura do produto é de 100 °C, qual é o volume específico do oxigênio nos gases do produto, em
m 3 /kg?
(c) Determine o poder calorífico inferior do gás etano a 298 K, em kJ/kmol.
(d) Determine a massa molar média dos gases do produto, em kg/kmol.
(e) Determine o calor específico molar médio dos gases do produto a uma pressão constante, em kJ/kmol·K.
(f) Determine a razão ar/combustível.
(g) Considerando que o fluxo molar de combustível é de 0,1 kmol/min, calcule a vazão mássica de água nos gases do produto, em kg/min.
Passo 1
Entendendo o problema:
Etano sofre combustão completa em presença de ar, à pressão constante e conhecida. A equação de combustão é dada na forma balanceada, com todos os coeficientes determinados. Uma série de parâmetros são demandados no problema. Uma condição assumida para o problema é que a água presente nos produtos está na fase de vapor.
item (a): A pressão parcial do vapor d’água é dada por:
A temperatura de orvalho dos gases dos produtos é a temperatura de saturação da água no ponto de pressão calculado acima. Consultando a Tabela A-5 do livro, temos que para este valor de pressão, 
.
item (b): A pressão parcial de oxigênio é calculada, observando os coeficientes da equação de combustão:
Assumindo um comportamento de gás ideal, o volume específico do oxigênio é:
Passo 2
item (c): A equação de combustão com composições estequiométricas é dada por
Reagentes e produtos são considerados como estando no estado padrão (25°C 1atm). O calor transferido nesse processo é igual a entalpia de combustão, que é a variação entre a entalpia dos produtos e a dos reagentes. 
são substâncias puras, e sua entalpia de formação é zero. Temos o seguinte equacionamento:
A entalpia de combustão ser negativa tem o sentido físico previsto, uma vez que a reação de combustão é exotérmica, ou seja, ocorre a liberação de energia. O poder calorífico do gás possui a magnitude da entalpia de combustão, porém positivo. Assim, o poder calorífico é 
item (d): A massa molar média do gases do produto é determinada pela média ponderada das massas molares dos gases que constituem o produto, sendo a ponderação realizada pelo número de mols. Assim:
item (e): Da mesma forma, o calor específico médio, à pressão constante, é determinado pela média ponderada dos calores específicos dos constituintes do produto. Assim:
Passo 3
item (f):
A razão ar-combustível é dada como:
item (g): Considerando que o fluxo molar de combustível é de 0,1 kmol/min, a taxa mássica de água nos gases do produto é determinada como:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)