Gabarito Resolucao de Prova Termodinamica - Ar Umido e Reacoes

Gabarito PZ Questao 1 2 Ar úmido 24 100 2 Ponto de arralho Tor v T Peet Pv1 1 Ar úmido 34oC 70 3 Condensado 24oC Pv1 ϕ Pg 34oC 03 Pg 34oC 005324 bar Pv 003727 bar 01 Interpolando da tabela Torv 277oC 01 b Como T2 Torv entao o ar saturou e ϕ 00 se erro conta no anterior e identificou que Pv2 Pv1 considerei 03 c w2 0622 Pv2 P Pv2 e Pv2 ϕ Pg Test T2 L 01 Pv2 00285 bar e w2 0019 kgvkgas 01 L 02 d Balanço de massa mcond mv1 mv2 como mos cte mcond mos w1 w2 05 Fazendo o BE dUdt Q Σ min h Σ mout h 05 Q mos hsoz mv2 h2 mcond hcond mos hsol mv h2 w1 0622 Pv1 P Pv1 0024 kgkgas 01 2 Q mos hsoz hst w2 hvr w1 w2 hcond w1 hvr Cp Ti T1 01 01 hvr 25635 kjkg hrz 25454 kjkg hcond 1007 kjkg Resolvendo Q 2458 kjkgas 02 Questao 2 K yP yL P Pref Σ y P y L No caso desta reação Σi ν Σr ν 2 05 Logo o equilíbrio não depende de pressão 05 Quanto à temperatura K T pcte 0 logo o aumento de temperatura favorece formação de produtos e dissociação de reagentes ou seja formação de CO e H2O e dissociação de CO2 e H2 Questao 3 Fazendo o balanço de energia dUdt Q W Σ min h Σ mout h Q Σ mP in h Σ mR in h 02 3 Reação estequiométrica C2H5OH x O2 376 N2 2 CO2 3 H2O x 376 N2 Pela contagem de oxigênio x 3 05 Reação com λ 11 C2H5OH 3 λ O2 376 N2 2 CO2 3 H2O 3 λ 1 O2 1178 λ N2 C2H5OH 330 x 124 N2 2 CO2 3 H2O 030 x 124 N2 λ 05 03 se error conta Voltando ao BE 03 Q 2 hCO2 3 hH2O 03 hO2p 124 hN2p hC2H5OH 3 λ 1 hO2 1178 λ hN2 05 hCO2 hf CO2 hCO2 1800 K hCO2 298 K 314078 hH2O hf H2O hH2O 1800 K hH2O 298 K 179211 hO2P hf O2 hO2 1800 K hO2 298 K 51689 hN2P hf N2 hN2 1800 K hN2 298 K 48982 Para todos reagentes Δh 0 e hf N2 hf O2 0 Logo hO2R hN2R 0 e hC2H5OH hf C2H5OH 277 690 Resolvendo Q 264 8236 kjkmol C2H5OH Balanço de entropia dSdt Q T0 Σ ms Σ ms S Sendo T0 258 K 02 G Q T0 2 SO2 35H2O 03 SO2p 124 SN2p SC2H5OH 33 SO2R 124 SN2R 03 Como P Pref a entropia de cada componente fica S i S 0i R ln y i Como o etanol 02 se error conta entra separado nas entropias SC2H5OH S0 C2H5OH 05 No caso do O2 e N2 nos reagentes Y O2R 071 e Y N2R 079 Número de mols nos produtos 177 Frações molares Y CO2 01129 Y H2O 01694 05 Y O2p 00169 Y N2p 07007 Entropias Se 1607 kjkmol K SO2R 21801 kjkmol K SN2R 19346 kjkmol K SCO2 32106 kjkmol K SH2O 27402 kjkmol K SO2p 29861 kjkmol K SN2p 25115 kjkmol K 05 Resolvendo G 22 78 kjkmol K 03 e como I T0 G Logo I 67887 MJkmol etanol 02