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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 62

Para o gás gasogênio do Problema 13.21 , determine o percentual do ar teórico com fim do produto .

Passo 1

Para o gás C3 H8 (g) ao 77 ∘, 1 atm entra em um reator isolado e burus completamente com o ar entrando em 77 ∘ F , latm . O volume de controle opera em estado estacionário com Q ˙cv = ωcν = 0 e efeitos indesejáveis ​​de energia cinética e polencial. e N2 é inerte. Os produtos de combustão podem ser considerados como ideais.

Passo 2

Combustão completa de C3H8 com a quantidade teórica de ar é descrita por

C 3 H 8 + 5 0 2 + 3.76 N 2 → 3 C O 2 + 4 H 2 0 + 18.8 H 2

Combustão completa com x vezes. a quantidade teórica de ar é descrita por

C 3 H 8 + 5 x Q 2 + 3.76 N 2 → 3 C O 2 + 4 H 2 0 + 5 ( x - 1 ) O 2 + 18.8 × N 2

Com h - = n - 0 f + + Δ t e notando como h - f 0 = 0  para  O 2  e  N 2

0 = h - f 0 C 3 H 8 + ( 0 ) - 3 - h - ( 537 ) ] C O 2 - 4 h - f 0 + h - ( T ) - h - ( 537 ) H 2 0

- 5 ( x - 1 ) [ h - ( T ) - h - ( 537 ) ] O 2 - 18.8 v [ h - ( T ) - h - ( 537 ) ] μ 2

Passo 3

Com dados da tabela de gás ideal T = 1600 ∘ R 1140 ∘ F

x = - 44680 - 3 [ - 169,800 + 15829 - 4028 ] - 4 [ - 104040 + 13494 - 4258 ] + 5 [ 11833 - 3725 ] 5 [ 11833 - 3725 ] + 18.8 [ 11410 - 3730 ]

= 4.58 ( 458 %  de ar teórico)

T = 2700 ∘ R 2240 ∘ F

x = - 44,680 - 3 [ - 169,300 + 30,581 - 4028 ] - 4 [ - 104,040 + 24957 - 4258 ] + 5 [ 21,183 - 3725 ] 5 ( 21,183 - 3725 ) + 18.8 ( 20,246 - 3730 )

= 2.02 ( 202 %  de ar teórico  )

Resposta

2.02 ( 202 %  de ar teórico  )

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