Termodinâmica - Cálculo de Misturas Gasosas e Combustão

2VA 1 H2 CO CO2 N2 Mistura Ci 020 015 025 040 1 Mi 2016 KgKmol 2801 KgKmol 4401KgKmol 28054KgKmol Ci 09921 Kmol 000535 Kmol 000568 Kmol 00143Kmol 101743 Kmol Mi kg kg kg kg Yi 09751 0005258 0005583 001405 1 Ri 41243 kJ 02968 kJ 01889 kJ 02968 kJ kgK kgK kgK kgK Cvoi 10085 kJ 0744 kJ 0653 kJ 0745 kJ kgk kgk kgk kgk a Para determinar a massa molar Mi em kgKmol RkJkgK e Cvo kJkgK foi utilizada a Tabela A5 para preenchimento dos dados solicitados na questão Para determinar a fração molar Yi CiMi Yco2 000568 0005583 YN2 00143 001405 ΣCiMi 101743 107143 YH2 09921 09751 Yco 000535 0005258 101743 101743 Determinando R da mistura Rmist RH2 CH2 Rco Cco Rco2 Cco2 RN2 CN2 Rmist 41243 020 02968 015 01889 025 02968 04 Rmist 082486 004452 0047225 011872 Rmistura 1035 KJ KgK v 25L 00025 m³ P 100KPa e T 25ºC 298K 1a Para calcular a massa total da mistura m PVRT 100 00025 m 811 x 104 Kg 1035 298 b Cvo foi encontrado com o auxilio da Tabela A5 para cada elemento Para a mistura temos Cv Cmistura ΣCi CVi Cv 02 10085 015 0744 025 0653 04 0745 Cv 2017 01116 016325 0298 Cv 258985 kJ KgK c T1 25ºC 298K T2 55ºC 328K Q2 m Cv T2 T1 811 x 104 258985 328 298 Q2 0063 kJ 2 Po 100 kPa To 298K C3H8 T 650K Com auxilio da Tabela A5 T 25ºC 298K e P 100kPa temos R 01886 kJkgK Cpo 1679 kJkgK Cvo 1490 kJkgK Q m Cp ΔT 1 Kg 1679 650 298 Q 591 kJ b Combustão do propano C3H8 a02 376 N2 bCO2 cH2O dN2 c 3 6 a376 2 2 d H 8 2 c c 4 d 188 O 2a 2 b c 2a 6 4 a 5 2b C3H8 502 376 N2 3CO2 4 H2O 188 N2 Determinando a fração de água condensada c 4 4 012987 013 abcd 534188 308 vamos determinar a pressão em kPa a T25ºC 298 K 13 100kPa 13 kPa Com auxilio da Tabela B12 vamos determinar a temperatura para P 3169 kPa Será necessário o uso de interpolação 10 kPa 4581 º C u 4581 13 10 13 kPa u 5397 4581 15 10 15 kPa 5397 º C u 50706 º C Logo a temperatura de orvalho é 51 º C 3 1Kmol de CO2 T2227 º C P 125 atm a CO2 CO 12 CO2 ln k ΔGºRT ΔGº hºf Δhco 12 hºf Δh02 hºf Δhco2 TSºco 12 Sº02 Sºco2 Usando as Tabelas A9 para determinação será necessária interpolação T 2500K 3 a CO2 2400K 115779 u 115779 2500 2400 2600K 128074 128074 115779 2600 2400 2500K u u 1219265 ḣf KSKmol 2400K 320384 x 320384 2500 2400 2500K x 325307 320384 2600 2400 2600K 325307 x 3228455 𝑆ᵒ KSKmolK CO 2400 71326 a 71326 2500 2400 2500 a 78679 71326 2600 2400 2600 78679 a 750025 ḣf KSKmol 2400 265361 b 265361 2500 2400 2500 b 268302 265361 2600 2400 2600 268302 b 26683 𝑆ᵒ KSKmolK O2 2400 74453 c 74453 2500 2400 2500 c 82225 74453 2600 2400 2600 82225 c 78339 ḣf KSKmol 2400 275708 d 275708 2500 2400 2500 d 278818 275708 2600 2400 2600 278818 d 277263 𝑆ᵒ KSKmolK 4 3 a G 750025 110527 12 78339 0 1219265 393522 2500 26683 277263 3228455 G 74891973 391695 2715955 55311875 G 16746178 KJKmol Sabemos que G ln k RT ln k 16746178 8056857 806 8314 2500 log k 10 ln k ln 10 806 23026 log k 10 35 b Ellen Oliveira de Assis Alencar 11458632482