Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 101
Metano combustível (CH4) é queimado com 50% de excesso de ar no espaço de aquecimento de uma fornalha. A pressão na chaminé é de 1 atm. Considerando uma combustão completa,
determine a temperatura dos produtos da combustão na qual a água líquida começará a se formar na chaminé.
Passo 1
Entendendo o problema:
O processo do problema consiste na queima de gás metano em presença de ar com 50% de excesso. O problema pede a temperatura de orvalho do vapor d’água do produto de reação.
Dados para a resolução: A massa molar do metano (
(dados retirados da Tabela A-1 do livro)
Passo 2
Montando a equação de combustão balanceada:
O combustível é queimado completamente, com excesso de ar. Os produtos da reação são 
livre, devido ao excesso. A equação de balanço é determinada então da seguinte forma:
Realizando balanço de massa para 
que equilibra a reação. Assim:
E portanto a equação de combustão balanceada é dada por:
Passo 3
A temperatura do ponto de orvalho para a mistura líquido-vapor que constitui a água gerada no produto da reação de combustão é a temperatura de saturação do vapor d’água correspondente à pressão parcial do vapor d’água. Este pode ser calculado como o produto da pressão total dos produtos da no enunciado e a fração molar do vapor d’água com relação ao total de mols do produto. Assim:
Para um valor de pressão de 13,26 kPa, o valor correspondente para a temperatura de saturação é de 
.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)