Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 108
Gás propano (C3H8) a 25°C, 1 atm e uma vazão volumétrica de 0,03 m3/min entra em uma fornalha operando em regime permanente e queima completamente com 200% de ar teórico entrando a 25ºC, 1 atm. A fornalha fornece energia por transferência de calor a 227°C a um processo industrial e produtos de combustão a 227ºC, 1 atm para cogeração de água quente. Para a fornalha, faça uma contabilização de toda a exergia, em kJ/min, da exergia fornecida pelo combustível. Utilize as exergias químicas-padrão da Tabela A-26 (Modelo II), conforme necessário, e despreze os efeitos de movimento e da gravidade.
Passo 1
Saalve meus queridos, tranquilo?
Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!
Passo 2
A equação química balanceada do gás de propano queimando é:
Em uma média do ar para cada molécula de oxigênio, 3,76 moléculas de nitrogênio estão presentes.
Passo 3
Já que a entropia está balanceada, achando a quantidade de calor adicionada usando a relação:
A entalpia da molécula é:
Então modificamos o balanço de entropia como:
Substituindo os valores:
Passo 4
Achando a taxa de fluxo do combustível molar usando:
Achando a taxa de calor adicionado usando:
Achando a taxa de transferência de exergia usando: