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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 39

Propano C 3 H 8     q u e i m a   a r ,   t e   m o d o   q u e   u m a   f r a ç ã o   x   d e   carbono é convertida em C O 2 . O carbono restante aparece como CO. Náo há O 2 livre nos produtos. Determine a taxa de transferência da câmara de combustão, kJ/kmol de combustível

Passo 1

E aí galera tudo bem? O C3H8 possui uma combustão operando em estado estável. O volume de controle está em estado estacionário. A combustão está completa considerando novamente: 3,76 mols de N2 e que N2 é inerte. O ar e o produto gasoso podem ser modificados como misturas de gases idênticos. Os efeitos da energia cinética / potencial podem ser ignorados.

Passo 2

Combustão combinada de C3H8 com a quantidade teórica η ar é descrita por

C 3 H 8 + 5 C O 2 + 3.76 N 2 → 3 C O 2 + 4 H 2 O + 18.8 N 2

P g ⁡ 25 ∘ C = h v h v + n D R Y ( 1.01325 b a r ) ⇒ n v = 0.704 k m o l = 0.03169  bar

( 4 - 0.704 ) = 3.296 k m o l .

Passo 3

0 = Q c v n ˙ F - W c v n ˙ F h f 0 c 5 H 8 + h - f O 2 + 3,72 h - f N 2 ]

- 3 h - f C O 2 + 18.8 h - f 0 N 2 0 + + 0.704 h - f 0 H 2 0 ( g ) + 3.29 G H f H 2 O ( l )

 Qcv  n ˙ F = 3 ( - 393,520 ) + 0.704 ( - 241,820 ) + 3.296 ( - 285.830 ) - ( - 103,850 )

= - 2,189,047 k J k   mol ( combust í vel ) 

Resposta

- 2,189,047 k J k  mol( combust í vel ) 

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