Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 114
Qual será a alteração no trabalho máximo do Problema 113, considerando que 100% de excesso de ar é utilizado para a combustão?
Passo 1
Entendendo o problema:
Nesse processo, o gás metano sofre combustão em presença de 100% de excesso de ar. A combustão do processo é completa. O gás de combustão e o ar são considerados como gases ideais.
Passo 2
A equação de combustão balanceada para o sistema em questão é dada a seguir:
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 o trabalho por mol de combustível dado por:
(por lbmol de combustivel)
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 metano é igual a 16 kg/kmol):
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)