Aula_08_-_Qu_mica_Tecnol_gica

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Combustão
Demonstrar as propriedades das
reações de combustão bem como suas
particularidades.
Aplicar leis, teorias e modelos para
resolução de problemas qualitativos e
quantitativos em química.
INTRODUÇÃO
Uma das formas mais empregadas para produção de calor na
indústria é a combustão, exemplos típicos de equipamentos
empregados na indústria são as máquinas térmicas.
É importante lembrar que os processos metabólicos também são
exemplos de combustão.
DEFINIÇÃO
Combustão é uma reação química de óxido-redução entre um
combustível e um comburente, sendo obtido calor (energia) e
sub-produtos.
CONDIÇÕES NECESSÁRIAS:
Para que o processo ocorra, é necessário um combustível,
ou seja, o material a ser queimado, um comburente,
geralmente o oxigênio e uma "faísca", para iniciar o
processo, porém a combustão pode ocorrer de forma
espontânea dependendo das condições dispensadas.
CARACTERÍSTICAS:
Como visto nas aulas passadas, os
hidrocarbonetos são os combustíveis mais
utilizados em todos os setores industriais,
porém a quantidade de energia desprendida
na reação de combustão está intimamente
associada com a composição química do
combustível e dos produtos finais de
combustão.
REAÇÃO QUÍMICA:
A equação, em síntese, de uma hidrocarboneto é sempre a seguinte:
REAÇÃO QUÍMICA:
 Por exemplo:
Combustão do Metano
Combustão do Butano
TIPOS DE COMBUSTÃO:
Teoricamente completas
Praticamente completas
Incompletas.
Dependendo das quantidades proporcionais de combustível
e de oxigênio (comburente) pode haver combustões:
TIPOS DE COMBUSTÃO:
Teoricamente completa:
A combustão é denominada “teoricamente completa” quando se realiza com a quantidade
estequiométrica de oxigênio para oxidar completamente a matéria combustível.
TIPOS DE COMBUSTÃO:
Praticamente completa:
A combustão será “praticamente completa” quando se realiza com uma quantidade de oxigênio,
porem maior do que a estequiometricamente necessária para oxidar completamente a matéria
combustível.
Incompleta:
A combustão denominada “incompleta” é aquela que se realiza com insuficiência de oxigênio, ou seja,
com uma quantidade de oxigênio inferior à quantidade estequiométrica para oxidar completamente a
matéria combustível.
TIPOS DE COMBUSTÃO:
TIPOS DE COMBUSTÃO:
CURIOSIDADE
 
No vídeo do link abaixo, pode-se observar o forno
rotativo em funcionamento.
https://www.youtube.com/watch?
app=desktop&v=RWGcm4BCx0w
Na combustão o objetivo é obter o máximo possível de calor. Não basta porém que o
rendimento calorífico atenda às necessidades requeridas, é preciso que isto seja feito de
forma econômica. A fim de maximizar-se o rendimento da combustão, deve-se obter o
melhor aproveitamento possível do potencial energético do combustível através de alguns
fatores operacionais, como a regulagem da relação ar-combustível.
Conhecendo-se a composição do combustível e com base na estequiometria da reação,
consegue-se calcular o ar necessário para a queima do combustível. A quantidade de ar que
fornece o oxigênio teoricamente suficiente para a combustão completa do combustível, é
chamada de "ar teórico" ou "ar estequiométrico".
CÁLCULO DA PROPORÇÃO TEÓRICA DE AR/COMBUSTÍVEL:
Combustão com excesso de ar: 
De forma geral recomenda-se um excesso de ar para que ocorra uma completa combustão,
porem estes valores podem variar de acordo com o estado físico do combustível.
CÁLCULO DA PROPORÇÃO TEÓRICA DE AR/COMBUSTÍVEL
Algumas considerações pertinentes. 
Composição do ar: 
CÁLCULO DA PROPORÇÃO TEÓRICA DE AR/COMBUSTÍVEL
Ou seja, 1 parte de Oxigênio para 3,76 de Nitrogênio 
Densidade: 1,29 kg/m³ (1atm a 20ºC)
Algumas considerações pertinentes. 
Peso atômico:
CÁLCULO DA PROPORÇÃO TEÓRICA DE AR/COMBUSTÍVEL
Para se determinar a proporção teórica de ar, deve-se:
CÁLCULO DA PROPORÇÃO TEÓRICA DE AR/COMBUSTÍVEL
1. Escolha dentre as alternativas, aquela que fornece as palavras corretas
para completar as lacunas vazias das definições dadas para combustível
e comburente.
Combustível é o material ................... (sólido, líquido ou gasoso) capaz de
reagir com o ....................... Comburente, por sua vez, é o material gasoso,
em geral o................., que pode reagir com um ...................., produzindo
assim a combustão.
a) oxidável, fator de ignição, nitrogênio, combustível.
b) oxidável, combustível, oxigênio, comburente.
c) não oxidável, comburente, hidrogênio, combustível.
d) oxidável, comburente, oxigênio, combustível.
e) oxigênio, comburente, oxidável, combustível.
1. Escolha dentre as alternativas, aquela que fornece as palavras corretas
para completar as lacunas vazias das definições dadas para combustível
e comburente.
Combustível é o material ................... (sólido, líquido ou gasoso) capaz de
reagir com o ....................... Comburente, por sua vez, é o material gasoso,
em geral o................., que pode reagir com um ...................., produzindo
assim a combustão.
a) oxidável, fator de ignição, nitrogênio, combustível.
b) oxidável, combustível, oxigênio, comburente.
c) não oxidável, comburente, hidrogênio, combustível.
d) oxidável, comburente, oxigênio, combustível.
e) oxigênio, comburente, oxidável, combustível.
2. Grande parte da energia que consumimos em nossos afazeres diários
advém da queima de materiais denominados combustíveis. Escolha dentre
as alternativas, aquela que fornece os combustíveis obtidos a partir da
destilação do petróleo:
a) álcool etílico e gás GNV
b) gasolina e gás GLP
c) álcool etílico e gasolina
d) carvão e etanol
e) madeira e óleo diesel
2. Grande parte da energia que consumimos em nossos afazeres diários
advém da queima de materiais denominados combustíveis. Escolha dentre
as alternativas, aquela que fornece os combustíveis obtidos a partir da
destilação do petróleo:
a) álcool etílico e gás GNV
b) gasolina e gás GLP
c) álcool etílico e gasolina
d) carvão e etanol
e) madeira e óleo diesel
3. Durante a reação de combustão completa de hidrocarbonetos, há
liberação de grandes quantidades de energia, principalmente sob a
forma de calor. A queima, neste caso, é responsável pela formação de
alguns subprodutos, quais são eles?
a) gás carbônico e água
b) gás oxigênio e fuligem
c) gás carbônico e sulfetos
d) gás oxigênio e água
e) gás ozônio e água
3. Durante a reação de combustão completa de hidrocarbonetos, há
liberação de grandes quantidades de energia, principalmente sob a
forma de calor. A queima, neste caso, é responsável pela formação de
alguns subprodutos, quais são eles?
a) gás carbônico e água
b) gás oxigênio e fuligem
c) gás carbônico e sulfetos
d) gás oxigênio e água
e) gás ozônio e água
Referência:
CHANG, RAYMOND, E KENNETH A. GOLDSBY. Química. 11ª ed. Porto
Alegre: Grupo A, 2013.
BROWN, L. S.; THOMAS A. H. Química geral aplicada à engenharia. 4ª ed.
São Paulo: Cengage, 2021
Complementar:
BETTELHEIM, Frederick A.; BROWN, William H.; CAMPBELL, Mary K.;
FARRELL, Shawn O. Introdução à química geral. 9ª ed. São Paulo:
Cengage, 2016.