Analise do processo de combustão da gasolina em um carro

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Analise do processo de combustão da 
gasolina em um carro 
 
Professor: Rafael de Camargo Catapan 
Aluna: Leticia Vasconcelos 15159486 
 
1. INTRODUÇÃO 
O combustível analisado foi a gasolina, combustível amplamente utilizado por carros 
de diversas categorias, sendo analisado os dados para o motor de um veículo popular. A 
gasolina é uma mistura de vários hidrocarbonetos, que, na média típica, pode ser 
representada por C8H18. A sua reação é dada por: 
 
𝐶8𝐻18 + 12,5𝑂2 + 41,0𝑁2 → 8𝐶𝑂2 + 9𝐻2𝑂 + 47,0𝑁2 
 
Combustível: [C] 8X 12+ [H] 18 X 1 = 114 
Ar: [O] 12,5 X 32 + [N] 47 X 28 = 1716 
Proporção estequiométrica = 1716/ 114 = 15 
Ou seja, são necessárias 15 unidades de massa de ar para cada unidade de massa de 
gasolina injetada no motor, porem os cálculos não são ideias pois normalmente os veículos 
trabalham com uma mistura econômica, que admite um excesso de ar para aumentar a 
eficiência da combustão. 
Figura 1- Carro popular 
 
Fonte: https://canaltech.com.br/carros/carros-populares-mais-vendidos-brasil/ 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
https://canaltech.com.br/carros/carros-populares-mais-vendidos-brasil/
O motor foi analisado em temperatura ambiente, de aproximadamente 25°C, sendo essa a 
temperatura do ar oxidante. A pressão analisada em três estágios, sendo a primeiro de 1 atm. 
no tempo de admissão do combustível, o segundo de 10 atm. na compressão e terceiro de 
explosão e expansão de 40atm e em seguida a mistura e eliminada no processo de exaustão. 
Utilizando o software Chemical Equilibrium with Applications (CEA) da NASA para realizar os 
cálculos de chama adiabática e as condições apresentadas, podemos analisar a temperatura de 
chama adiabática em diferentes situações, a tabela com os dados completos se encontra 
anexada junto desse relatório no moodle. 
Para a análise serão avaliadas as reações com ϕ = 0,5, ϕ = 1 e ϕ =2, onde os valores da 
composição dos produtos são dados em fração mássica. 
Figura 2- Reação ϕ = 0,5 
ϕ = 0,5 
Pressão: 1 atm. 10 atm. 40 atm. 
Temperatura de chama (K): 1506,62 1506,76 1506,8 
Composição dos produtos: 
Ar 0,0125 0,0125 0,0125 
CO2 0,09906 0,09906 0,09906 
H2O 0,04538 0,04539 0,04539 
NO 0,00089 0,00089 0,00089 
NO2 0,00001 0,00002 0,00003 
N2 0,76061 0,76061 0,7606 
OH 0,00004 0,00002 0,00002 
O2 0,11151 0,11151 0,1115 
Fonte: Autor 
Figura 3- Reação ϕ = 1,0 
ϕ = 1 
Pressão: 1 atm. 10 atm. 40 atm. 
Temperatura de chama (K): 2266,96 2319,18 2341,81 
Composição dos produtos: 
Ar 0,01212 0,01212 0,01212 
CO 0,01319 0,00801 0,0572 
CO2 0,17096 0,17894 0,18253 
H 0,00002 0 0 
H2 0,00021 0,00012 0,00008 
H2O 0,08491 0,08623 0,08678 
NO 0,0025 0,00209 0,00179 
N2 0,7072 0,70739 0,70753 
O 0,00018 0,00006 0,00003 
OH 0,00205 0,00122 0,00257 
O2 0,00678 0,00382 0,00257 
Fonte: Autor 
 
Figura 4- Reação ϕ=2,0 
ϕ = 2 
Pressão: 1 atm. 10 atm. 40 atm. 
Temperatura de chama (K): 1620,74 1620,88 1621,06 
Composição dos produtos: 
Ar 0,01141 0,01141 0,01141 
CH4 0 0 0,00001 
CO 0,19364 0,19363 0,1936 
CO2 0,05602 0,05602 0,05604 
HCN 0 0 0,00001 
H2 0,01182 0,01181 0,01181 
H2O 0,0601 0,0601 0,0601 
NH3 0 0,00001 0,00005 
N2 0,66702 0,66701 0,66697 
 
 
3. CONCLUSÃO 
 
Com os resultados podemos concluir que a maior temperatura de chama adiabática é 
no caso estequiométrico atingindo 2341,81 K (ϕ=1), seguido da reação rica em combustível 
(ϕ>1) e reação pobre em combustível (ϕ<1). Também pode-se notar que que a pressão causa 
maior diferença na temperatura de chama adiabática no caso estequiométrico, mas mesmo 
com uma pressão 40 vezes maior a diferença e temperatura não são significativas comparada 
com a pressão, o que mostra que a pressão pouco interfere no valor da temperatura de chama 
adiabática e para reações rica em combustível e reação pobre em combustível, os valores e 
temperaturas se alteram ainda menos podendo ser desprezados. 
Outro fator a ser considerado é que nas reações ricas em combustível, há uma 
presença significativa de monóxido de carbono (CO), devido a queima incompleta de 
combustível, ele ocupa cerca de 20% nas reações ricas em combustível e cerca de 1,3% em 
reações estequiométricas, fator que devido a grande quantidade de veículos circulando nas 
ruas pode se tornar um perigo para a sociedade se assim utilizado nos motores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. REFERENCIAS 
 
FICHA DE INFORMAÇÃO DE PRODUTO QUÍMICO OCTANO, Disponível em: 
https://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=OCTANOAces
so em: 02 dez. 2021 
https://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=OCTANOAcesso
https://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=OCTANOAcesso