Enunciado

O monóxido de carbono é queimado com 100 % de excesso de ar durante um processo em regime permanente a uma pressão de 1   a t m . A qual temperatura uma porcentagem de 93 % de C O queimará em C O 2 ? Considere que a mistura de equilíbrio consiste em C O 2 , C O , O 2 e N 2 .

Passo 1

Faaala pessoal!! Tudo certo? Nesse problema precisamos determinar a qual temperatura uma porcentagem de 93 % de C O queimará em C O 2 .

Devemos levar em conta que:

1. A composição de equilíbrio consiste em C O 2 , C O , O 2   e N 2 .

2. Os constituintes da mistura são gases ideais.

Passo 2

Precisamos ter mente, assumindo que o N 2 permaneça como gás inerte, que as reações estequiométricas e reais podem ser escritas como:

1. Estequiométrica: C O + 1 2 O 2 ⇌ C O 2 , onde ν C O 2 = 1 ,     ν C O = 1     e     v O 2 = 1 2

2. Real: C O + 1 ( O 2 + 3,76 N 2 ) → 0,93 C O 2 + 0,07 C O + 0,535 O 2 + 3,76 N 2

Passo 3

Com os dados do passo anterior podemos relacionar com a constante de equilíbrio:

K p = N C O 2 v C O 2 N C O v C O N O 2 v O 2 P N t o t a l ( v C O 2 - v C O - v O 2 )

K p = 0,93 0,07 × 0,535 0,5 1 0,93 + 0,07 + 0,535 + 3,76 ( 1 - 1,5 ) = 41,80

l n K p = 3,733

Logo, de acordo com a Tabela A- 28 , a temperatura correspondente a este valor de K p é T = 2424   K

Resposta

T   =   2424   K

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Prove que as duas expressões para a variação da entropia dos gases ideais sob a hipótese de calor específico constante (Eqs. 7–33 e 7–34) são equivalentes.
Um arranjo pistão-cilindro isolado contém inicialmente 300 L de ar a 120 kPa e 17 °C. O ar é aquecido por 15 min por um aquecedor a resistência de 200 W dentro do cilindro. A pressão doar permanece co
Ar é expandido de 2.000 kPa e 500 °C para 100 kPa e 50°C. Considerando calores específicos constantes, determine a variação da entropia específica do ar.
Nitrogênio a 900 kPa e 300 °C é expandido adiabaticamente em um sistema fechado até 100 kPa. Determine a temperatura mínima do nitrogênio, após a expansão.
Ar a 15 psia e 70 °F é comprimido adiabaticamente em um sistema fechado até 200 psia. Qual é a temperatura mínima do ar após essa compressão?