Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 112
Em um processo de combustão, no qual n-octano (C 8 H 18 ) é queimado com 100% de excesso de ar, 10% de carbono formam monóxido de carbono. Determine o máximo de trabalho que pode ser produzido, em kJ/kg de combustível, considerando que o ar e os produtos de combustão estão todos a 25 °C e 1 atm.
Passo 1
Entendendo o problema:
Nesse processo, o n-Octano sofre combustão com presença de ar em excesso de 100%, o que significa que há o dobro da quantidade de ar que atenderia a condição de combustão teórica. Para esse processo a combustão é incompleta, sendo o combustível convertido parte em 
livre. Todos os gases do processo são considerados como ideais.
Passo 2
A equação de combustão para o processo, considerando 100% de excesso e sendo incompleta, produzindo 10% de 
. A equação de combustão é mostrada a seguir:
O coeficiente 
:
E portanto, a equação de combustão balanceada é a seguinte:
Passo 3
Ambos reagentes e produtos estão no estado padrão ( 
), em condições também iguais as da vizinhança do sistema. Dessa forma, o maior trabalho possível pedido no problema é o trabalho reversível, que é simplesmente a diferença entre o somatório das energias livres de Gibbs dos produtos e reagentes, equacionado da seguinte forma:
(1)
Consultando dados tabelados de energia livre de Gibbs, aplicando a equação (1) com os coeficientes da equação balanceada de combustão, temos:
Como para substâncias puras, a energia livre de Gibbs de formação é zero (por convenção), o trabalho por unidade de massa de combustível é dado por (Massa molar do n-octano é igual a 114 kg/kmol):
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)