Propano (C3H8) é queimado com 150% de ar teórico. A razão de massa ar/combustível deste processo de combustão é

(a) 5,3

(b) 10,5

(c) 15,7

(d) 23,4

(e) 39,3

Entendendo o problema:

O problema demanda com a razão de massa ar/combustível (AC) de uma combustão do metano com 150% de ar teórico, ou seja, em presença de ar em excesso.

O primeiro passo para calcular AC é determinar a equação de combustão do problema, de forma a obter os coeficientes estequiométricos para o ar e para o combustível. Para uma combustão em proporções estequiométricas,ou seja, com 100% de ar teórico, a equação de combustão possui a seguinte configuração:

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A determinação do coeficiente estequiométrico para o ar é realizado pelo balanço de massa para o oxigênio:

Substituindo o valor do coeficiente, a equação de combustão torna-se

$

Entretanto, o processo não ocorre em proporções estequiométricas, e sim com excesso de ar. Uma vez que há 150% de ar teórico, há 50% a mais de ar do que a proporção estequiométrica. O excesso de ar corrigido multiplicando o coeficiente estequiométrico do ar pelo fator 1.5, contabilizando assim o excesso de ar. A equação de combustão para o processo então é:

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balanceada para 1 mol de combustível (metano). De posse da equação de combustão e das massas molares do propano, de dos gases que compõem o ar, é possível calcular AC