Mostrando todos os passos importantes, deduza: (a) as Eqs. 13.41a e 13.41b; (b) Eqs. 13.44a e 13.44b.

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

Aplicando os balanços de taxa de massa e energia para a entrada e saída do reator

Q ˙ c v n ˙ F - W ˙ c v n ˙ F = h - p - h - R

Para as mesmas temperaturas na entrada e saída

Q ˙ c v n ˙ F - W ˙ c v n ˙ F = 0

Aplicando o balanço de taxa de energia

0 = Q ˙ c v / n ˙ F T 0 + s p + s R + σ ˙ c v n ˙ F

Para T 0 σ ˙ c v n ˙ F = 0 , temos que

Q ˙ c v n ˙ F = - T 0 R - ln ⁡ y i y i e

Passo 3

Substituindo o resultado encontrado na equação

W ˙ c v n ˙ F = T 0 R - ln ⁡ y i y i e

Então, a exergia química máxima é

e - c h = T 0 R - ln ⁡ y i y i e

Somando as contribuições de cada um dos componentes, a exergia química por mol é

e - c h = R - T 0 ∑ i y i ln ⁡ y i y i e

Passo 4

b) o diagrama abaixo mostra o reator usado para a exergia química padrão de C a H b

Passo 5

Para o combustível de hidrocarboneto puro C a H b em T 0 e p 0

A reação é

C a H b + a + b 4 O 2 → a C O 2 + b 2 H 2 O

O balanço de taxa de exergia para o volume de controle é

0 = ∑ j 1 - T 0 T j Q ˙ j n F - W ˙ c v n ˙ F + e - F c h + a + b 4 e - O 2 c h - b 2 e - H 2 O l c h - E ˙ d

Para sem irreversibilidades

0 = - W ˙ c v n ˙ F + e - F c h + a + b 4 e - O 2 c h - b 2 e - H 2 O l c h

Exergia química do C a H b

e - F c h = W ˙ c v n ˙ F - a + b 4 e - O 2 c h + b 2 e - H 2 O l c h

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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