Enunciado

Uma mistura equimolar de monóxido de carbono e de vapor d’água a 200°F, 1 atm entra em um reator operando em regime permanente. Uma mistura de equilíbrio de CO2, CO, H2O e H2 sai a 2240°F, 1 atm. Determine a transferência de calor entre o reator e sua vizinhança. Despreze os efeitos das energias cinética e potencial.

Passo 1

Fala, galera! Bora pra mais uma questãozinha boa?

Nessa questão, assumiremos que o volume de controle mostrado está em estado estático e o modelo de gás ideal será aplicado.

A reação toma a seguinte forma:

1 C O + 1   H 2 O → x   C O 2 + 1 - x C O + 1 - x   H 2 O + x   H 2

De acordo com a equação 14.35 do livro, temos que:

n = x + 1 - x + 1 - x + x = 2

K = 1 - x x 2 → x = 1 1 + K

Usando dados da tabela A-27, temos que x = 0,386 .

Passo 2

No estado estático temos que o balanço de energia se reduz a (já com os dados da tabela de gás ideal):

Q c v n c o = 30,547   B T U / l b m o l

Resposta

Q c v n c o = 30,547   B T U / l b m o l

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