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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 84

Um reator químico com volume interno fixo é carregado com uma mistura estequiométrica de vapor de etanol e oxigênio puro. Inicialmente, a temperatura é a pressão da mistura no reator são iguais a 25 ° C e 100   k P a . É provocada a ignição da mistura e detecta-se o aumento na temperatura da massa contida no reator. Admitindo que o processo é adiabático, determine a temperatura atingida nesse processo.

Passo 1

FALA GALERA, ACOMPANHEM O SOM, DO DJ EQUAÇÃO, VAI DESCENDO ATÉ O CHÃO, BORA PRA MAIS UMA? Para essa podemos devemos começar ilustrando a reação química descrita no enunciado:

C 2 H 5 ) H + 3   O 2 → 2   C O 2 + 3   H 2 O

Com essa reação poderemos calcular a entalpia e dessa forma, conseguiremos calcular o valor do dado que queremos, utilizaremos a seguinte equação:

U P = U R = H R ° +   ∆ H R -   n R R - T R = H P ° +   ∆ H P - n P R - T P (1)

L H S = ∆ H P - n P R - T P  

Dito isto, simbora pra questão!

Passo 2

Primeiramente, resolveremos a equação (1) para as propriedades que dependem de T P :

∆ H P - n P R - T P = H R ° -   H P ° - n R R - T R = h - f   c o m b u s t i v e l 0 -   2 h - f   C O 2 0 -   3   h - f   H 2 O 0 -   4   R - T R

Utilizando a tabela A.10 para checar os valores da equação acima, temos:

∆ H P - n P R - T P = h - f   c o m b u s t i v e l 0 -   2 h - f   C O 2 0 -   3   h - f   H 2 O 0 -   4   R - T R

∆ H P - n P R - T P = - 235   000 -   2 - 393   522 -   3   - 241   826 -   4   x 8.31451   x   298.15

∆ H P - n P R - T P = 1   267   606   k J / k m o l

Com isso , encontramos a entalpia do processo descrito no enunciado, utilizaremos o meso raciocínio para temperaturas de 5600 e 6000 , para realizarmos uma interpolação linear e obtermos o valor da temperatura do processo; Utilizando a equação (2), temos:

L H S = 2   ∆ h - C O 2 +   3   ∆ h - f   H 2 O -   5 R T P  

Utilizando dados da Tabela A.9, temos:

L H S 5600 = 2   x   317   870 +   3   x   278   161 -   5   x   8.31451   x   5600 = 1   237   417  

L H S 6000 = 2   x   343   782 +   3   x   302   295 -   5   x   8.31451   x   6000 = 1   345   014  

Logo, o R H S através da interpolação linear possui o valor de:

T P = 5712   K

É só isso por hoje! Fiquem bem e até a próxima pessoal!

Resposta

T P = 5712   K

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