Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 72
Um tanque com volume constante contém uma mistura de 1 lbmol de gás benzeno () e 60% de excesso de ar a 77 °F e 1 atm. O conteúdo do tanque é então inflamado, e todo o hidrogênio do combustível queima em , mas apenas 92% do carbono queimam em ; os 8% restantes formam CO. Considerando que a temperatura final do tanque é de 2.100 R, determine a quantidade de calor transferida da câmara de combustão durante esse processo.
Passo 1
Vamos assumir que:
Tanto os reagentes quanto os produtos são gases ideais.
A combustão está completa.
Passo 2
A equação de combustão teórica de C6H6 com a quantidade estequiométrica de ar é
onde é o coeficiente estequiométrico e é determinado a partir do balanço de ,
Então a equação de combustão real com excesso de ar de 60% se torna:
A transferência de calor para este processo de combustão em volume constante é determinada a partir do balanço energético aplicado na câmara de combustão com. Reduz a
Como ambos os reagentes e os produtos se comportam como gases ideais, toda a energia interna e entalpias dependem apenas da temperatura, e os termos de nesta equação podem ser substituídos por .
Temos:
Passo 3
Como os reagentes estão na temperatura de referência padrão de 77 ° F. Das tabelas,
Então,