Metano (CH4) é completamente queimado com 80% de excesso de ar durante um processo de combustão em regime permanente. Considerando que reagentes e produtos são mantidos a 25 °C e 1 atm, e que a água dos produtos existe na forma líquida, a quantidade de calor transferida da câmara de combustão por unidade de massa de metano é

(a) 890 MJ/kg

(b) 802 MJ/kg

(c) 75 MJ/kg

(d) 56 MJ/kg

(e) 50 MJ/kg

A equação balanceada para a combustão de 1 kmol de metano, considerando o excesso de gás no enunciado é:

O calor produzido no processo é dado pela diferença entre as entalpias dos reagentes e dos produtos:

(1)

Uma vez que reagentes e produtos estão no estado padrão, e entalpia de formação de substâncias simples () é zero, a equação (1) se reduz a

(2)

O enunciado informa que a água dos produtos se encontra no estado líquido. O problema pede então o poder calorífico superior. Substituindo os respectivos valores tabelados para os compostos (lembrando que a água está no estado líquido

E o poder calorífico superior é dado pela razão . Assim

Assim, aproximando o valor obtido, a alternativa correta é a alternativa D.