Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 77
Hidrogênio () a 27 °C é queimado com 50% de excesso de ar (que também está a 27 °C) durante um processo adiabático de combustão em regime permanente. Considerando uma combustão completa, determine a temperatura de saída dos gases de produto.
Passo 1
Vamos assumir que:
Existem condições operacionais estáveis.
Ar e gases de combustão são gases ideais.
As energias cinética e potencial são desprezíveis.
Não há interações de trabalho.
A câmara de combustão é adiabática.
Passo 2
Temperatura adiabática da chama é a temperatura na qual os produtos deixam a câmara de combustão em condições adiabáticas sem interações de trabalho . Sob condições de fluxo constante, o balanço de energia aplicado na câmara de combustão reduz a:
A equação de combustão de H2 com excesso de ar de 50% é
Das tabelas:
Então,
Chegando em:
Passo 3
À 2000K:
À 1960K:
Por interpolação:
A chama de temperatura adiabática da chama é obtido usando o EES sem uma abordagem de tentativa e erro. Descobrimos que a temperatura era 1978 K por EES. Os resultados são praticamente idênticos.