Uma mistura combustível gasosa com uma análise molar especificada queima completamente com o ar úmido para gerar produtos gasosos como mostrado na Fig. P13.20. Determine a temperatura de ponto de orvalho dos produtos, em °C.

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

Na base de 1   m o l de mistura de combustão completa de combustível com ar úmido

0,7 C H 4 + 0,1 H 2 + 0,12 N 2 + 0,03 O 2 + 0,05 C O 2 + α O 2 + 3,76 N 2 + β H 2 O

→ γ C O 2 + δ H 2 O + ω N 2

Passo 3

1   k g de ar úmido contem 0,01   k g de H 2 O que também contém 1   m o l de ar úmido

Aplicando o princípio de conservação de massa a água, carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio, respectivamente

  • Água H 2 O :   β = 0,01 α
  • Carbono C : γ = 0,7 + 0,05 = 0,75
  • Oxigênio O 2 : 2 γ + δ = 2 0,03 + 2 0,05 + 2 α + β → α = 1,42
  • Nitrogênio N 2 : ω = 0,12 + 3,76 α = 5,4592
  • Hidrogênio H 2 : 2 δ = 4 0,7 + 2 0,1 + 2 β → δ = 1,5142

Passo 4

Computando a fração molar de vapor de água

Y v = δ γ + δ + ω = 1,5142 0,75 + 1,5142 + 5,4592 = 0,1961

Calculando a pressão parcial dos produtos de combustão

p v = Y v p = 0,1961 ⋅ 1,01325 = 0,1987   b a r

Passo 5

Obtendo a temperatura da Tabela “Propriedades de Água Saturada (Líquido-Vapor): Tabela de Pressão” a pressão p v = 0,1987   b a r , interpolando

T c o n d = 59,87 ° C

Resposta

T c o n d = 59,87 ° C

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