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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 53

Metano C H 4 ) a 25 ∘ C entra na câmara de combustão de uma de turbina a gás aberta simples de uma usina termoelétrica e queima completamente com 400 % de ar teórico, que entra no compressor a 25 ∘ C , I atm. Os produtos de combustão saem da turbina a 577 ∘ C , 1 atm. Estima-sc que a taxa de transferência de calor da turbina a gás seja de 10 % da potência líquida gerada. Determine a entalpia de combustão para H2O

Passo 1

A combustão completa do gás com a quantidade teórica de ar é descrita por (com base em 100 lbmol de gás) é dada por:

3.8 C H 4 + 0.1 C 2 H 6 + 4.8 C O 2 + 11.71 t 2 + 0.6 O 2 + 23.2 C O + 55.8 N 2 + 24.8 O 2 + 3.76 N 2

→ 32 C O 2 + 19.6 H 2 0 + 149.05 N 2

Passo 2

A entalpia de combustão h - R p = ∑ p   n e h - e - ∑ R   n i h - i

Para a combustão em T : 77 ∘ F = 537 ∘ R , h - = h - f 0 + Δ h .

Para O 2 , H 2 ,  ared  N 2 , h - f o = 0 .

h → R P ⋅ = 32 h - f 0 c 0 + 19 16 h - f ∘ H 2 O ( g ) -   3.8 T f 0 c H 4 - 0.1 ħ f c 2 H 6 - 4.8 ħ f 0 c o 2 - 23.2 h - f c 0

Com dados da tabela A 23

h R P 0 = 32 ( - 169,300 ) + 19.6 ( - 104,040 ) - 3.8 ( - 32,210 ) - 0.1 ( - 36,420 )

- 4.8 ( - 169,300 ) - 23.2 ( - 47,540 )

= - 5,415,176  Bhe  / 100  lbmol fuel

= - 54,152  Btu/lbmol fuel

Resposta

= - 54,152  Btu/lbmol fuel

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