Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 34
Metano () é queimado com ar seco. A análise volumétrica dos produtos em base seca é de 5,20% de , 0,33% de CO, 11,24% de e 83,23% de . Determine
- a razão ar/combustível
- a porcentagem de ar teórico utilizado.
Passo 1
Vamos assumir que:
A combustão está completa.
Os produtos de combustão contêm apenas ,,e
Sabemos que as massas molares de e do ar são 12 kg/kmol, 2 kg/kmol e 29 kg/kmol,, respectivamente.
Passo 2
Considerando 100 kmol de produtos secos, a equação da combustão pode ser escrita como:
Os coeficientes desconhecidos , e são determinados a partir de balanços de massa:
E então,
A equação de combustão para 1 kmol de combustível é obtida dividindo-se a equação acima por 5.53:
Passo 3
Na letra a, a razão ar-combustível é determinado a partir da sua definição:
Passo 4
E na letra b, para encontrar a porcentagem de ar teórico usado, precisamos conhecer a quantidade teórica de ar, que é determinada a partir da equação teórica da combustão do combustível:
Então, a porcentagem de ar teórico utilizado é: