Trabalho de combustão

[pic 1]

Universidade Federal de São João del-Rei

Campus Alto Paraopeba

Engenharia Química

Disciplina: Combustão e Propulsão

Cristiane da Mota Silva

Eduarda Mendes Freitas

Atividade Proposta: Encontrar o Q envolvido na reação de combustão do butano (C4H10) com 50% em excesso de ar, ambos entrando a 298 K, gerando CO2 e H2O a 1280 K.

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Resolução: É necessário partir da 1ª Lei da Termodinâmica para resolver este problema.

                                         (1) [pic 3]

Trata-se de um sistema aberto, sem variação das fronteiras. Desse modo, a equação 1 pode ser simplificada para:

                                                 (2) [pic 4]

Reescrevendo a equação 2 em função dos produtos e dos reagentes da reação de combustão, tem-se:

                (3)[pic 5]

A reação de combustão, já balanceada com 50% em excesso de ar, pode ser descrita como:

𝐶4𝐻10 + 9,75 𝑂2 + 36,68 𝑁2 → 4 𝐶𝑂2 + 5 𝐻2𝑂 + 3,25 𝑂2 + 36,68 𝑁2         (4)

A partir da tabela A-23 e A-25 do Livro “Fundamentals of Engineering Thermodynamics foi possível preencher a tabela abaixo:

Componente	(Kj/mol)[pic 6]	– 298 K[pic 7] (Kj/mol)	– 1280 K[pic 8] (Kj/mol)	(Kj/mol)[pic 9]
C4H10	-126,150	-	-	-
O2	0	8,682	41,312	32,630
CO2	-393,520	9,364	58,381	49,017
H2O	-241,820	9,904	47,912	38,008
N2	0	8,669	34,988	26,319

Fonte: Moran et al., 2014.

Levando em consideração que os reagentes em excesso também serão encontrados na corrente de produto expandindo os somatórios da equação 3, obtemos:

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Simplificando:

[pic 12]

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Substituindo os valores:

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Substituindo na equação 2, temos:

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