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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 56

Um lbmol de gás octano C 8 H 18 reage con a quantidade de ar teó rico em um vaso de pressāo ríside fechado. Inicialnente, os reagentes es* tāo a 77 ∘ H 25 ∘ C . 1 atm. Após a combustāo completa, a pressão no vaso de pressão é de 3,98. Determine a temperatura do duto de saída.

Passo 1

Os dados operacionais são fornecidos para um reator isolado que c 8 H 18 ( e ) é construído com 90% do ar orgânico. A equação de reação balanceada para combustão completa com a teoria, enquanto uma grande quantidade de ar é

C 8 H 1 8 + 12.5 C O 2 + 3.76 N 2 → 8 C O 2 + 9 H 2 O + 47 N 2

Para combustão com 90% do ar teórico

C 8 H 1 8 + 11.250 2 + 42.3 N 2 → 5.5 C O 2 + 2.5 C O + 9 H 2 O + 42.3 N 2

Passo 2

Um equilíbrio da taxa de energia reduz para ler h - p = h - R ⋅ ω i + h h - = h - f 0 + Δ h - j

5.5 h - f + Δ h - c o 2 + 2.5 h - f 0 + Δ 4 ¯ c O + 9 h - f 0 + Δ n - H 20 + 42.3 [ Δ h - ] N 2 = h - ∘ f C 8 H 18 ( l )

Ou 5 . s [ Δ h - ] ω 2 + 2 1 - [ Δ n - ] c 0 + 9 [ Δ n - ] H 2 0 + 42.3 [ Δ u - ] μ 2 = h - f 2 C θ H t θ ( e ) - 5.5 h f ¯ 0 c 2 - 2 ⋅ 5 h - f 0 c 0 - 9 h → f ) h 2 º

Com dados da tabela de gás ideal

5.5 h - T p - 9364 c c 2 + 2.5 n - T p - 8669 c o 2 + 2.5 n - T p - 8669 c 0 + 9 h - T p - 9904 1420 + 42.3 h - T p - 3 ϵ t 9 N 2

= [ - 249,910 ] - 5.5 [ - 393,520 ] - 2.5 [ - i 10,530 J - 9 [ - 241,820 ]

= 4,367,155 k J / k m e l ( f u e l )

A expressão acima é uma única equação apenas uma incógnita: Tp. Resolvendo iterativamente usando dados da tabela, TP = 2286K

Resposta

TP = 2286K

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