FINAL de balanços de massa e energia 2020-2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
UNIDADE ACADÊMICA CENTRO DE TECNOLOGIA 
 
Avaliação Final de Balanços de Massa e Energia 
 
Nome:_________________________________________________________ 
Data: 04/10/2021 
 
(01) Uma mistura 60% molar de propano e 40% molar de metano é queimada com 60% de ar em 
excesso. São atingidas conversões fracionais de 90% do propano e 100% de metano; do propano 
que reage, 90% formam CO2 e o resto forma CO. Considere: que o produto gasoso sai a 600°C; que 
a alimentação constituída de propano e metano entram a 25°C; e que a corrente de ar em excesso 
entra a 25°C. Tomando como base de cálculo 100 mols/s da mistura C3H8 e CH4: 
(a) Desenhe e rotule o fluxograma do processo e escreva as reações que ocorrem (vale 1,5 ponto); 
(b) Faça os balanços de massa e calcule as vazões molares de cada componente na corrente de saída 
(vale 1,5 ponto) 
(c) Calcule as extensões de cada uma das reações envolvidas (vale 1,5 ponto); 
(d) Faça o balanço de energia e calcule a quantidade necessária de calor de ou para o reator em kW 
(vale 5,5 pontos); 
 
 
Dados: 
 
Reações que ocorrem: 
C3H8 + 5O2→3CO2 + 4H2O 
C3H8 + 3,5O2→3CO + 4H2O 
CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O 
 
Capacidade Calorífica: ( )  C)( Cmol.kJ/ 32 +++= TTdTcTbaCP 
Espécie Química 103×a 105×b 108×c 1012×d 
( )g83HC 68,0 22,6 -13,1 31,7 
( )g4CH 34,3 5,5 0,4 -11,0 
 
 Calores de formação (kJ/mol) 
ESPÉCIE 
CO2 -393,50 
CO -110,52 
H2O -241,84 
C3H8 -103,80 
CH4 -74,85 
 
 
Entalpias Específicas de gases selecionados. 
( )kJ/mol Ĥ 
Estado de referência: Gás, Pref = 1 atm, Tref = 25°C 
T (°C) Ar O2 N2 H2 CO CO2 H2O 
0 -0,72 -0,73 -0,73 -0,72 -0,73 -0,92 -0,84 
25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
100 2,19 2,24 2,19 2,16 2,19 2,90 2,54 
200 5,15 5,31 5,13 5,06 5,16 7,08 6,01 
300 8,17 8,47 8,12 7,96 8,17 11,58 9,57 
400 11,24 11,72 11,15 10,89 11,25 16,35 13,23 
500 14,37 15,03 14,24 13,83 14,38 21,34 17,01 
600 17,55 18,41 17,39 16,81 17,57 26,53 20,91 
700 20,80 21,86 20,59 19,81 20,82 31,88 24,92 
800 24,10 25,35 23,86 22,85 24,13 37,36 29,05 
900 27,46 28,89 27,19 25,93 27,49 42,94 33,32 
1000 30,86 32,47 30,56 29,04 30,91 48,60 37,69 
 
 
 
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