Hidrogênio (H2) entra em uma câmara de combustão com uma vazão mássica de 5 lbm/h (2,27 kg/h) e queima, com o ar entrando a 85ºF (29,4°C), 1 atm, com uma vazão volumétrica de 75 ft^3/min (2,12 m3/h). Determine o percentual de ar teórico utilizado.
Passo 1
Saalve, tranquilo?
Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!
Passo 2
É dado que
entra em uma câmara de combustão a taxa de e queima com ar entrando a e com uma taxa de fluxo volumétrico de
E a porcentagem de ar teórico é dado por
Passo 3
A combustão completa de com a quantidade de ar teórico
Com de acompanha cada mol de no ar
Aplicando o princípio de conservação de massa ao hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, respectivamente
- Hidrogênio :
- Oxigênio :
- Nitrogênio :
Então a equação química balanceada é
E a razão de ar teórico na base molar é
Passo 4
Para a reação atual, a taxa de vazão mássica do ar é
Passo 5
Calculando a razão de ar e combustível na base de massa
Razão de combustível e ar na base molar
Passo 6
Resolvendo para a porcentagem de ar teórico