LISTA DE EXERCÍCIOS B2 Poder calorífico

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LISTA DE EXERCÍCIOS - PODER CALORÍFICO 
1) Um carvão mineral apresenta a seguinte composição em porcentagem de 
massa: 
Carbono Hidrogênio oxigênio nitrogênio enxofre umidade Cinzas 
78 % 6,0 % 7,0 % 3,0 % 2,0 % 0% 4,0 % 
 
a) O valor estimado do poder calorífico superior (PCS) e o poder calorífico inferior 
(PCI), utilizando os calores de combustão das frações combustíveis. 
b) O valor do poder calorífico superior e inferior pela fórmula de Dulong 
 
2) Um carvão mineral apresenta a seguinte composição em porcentagem de 
massa: 
Carbono Hidrogênio oxigênio Nitrogênio enxofre umidade Cinzas 
69,0 % 8,0 % 7,2 % 1,4 % 4,8 % 3,6 % 6,0 % 
a) O valor estimado do poder calorífico superior (PCS) e o poder calorífico inferior 
(PCI), utilizando os calores de combustão das frações combustíveis. 
b) O valor do poder calorífico superior e inferior pela fórmula de Dulong 
 
3) Utilizando a fórmula de Gouthal, determinar o poder calorífico superior de um 
carvão mineral que apresenta a seguinte análise imediata: 
% Umidade.....................................................2,2% 
%Material Volátil............................................26,8% 
%Carbono Fixo...............................................53,3% 
%Cinzas...........................................................17,7% 
4) Utilizando a fórmula de Gouthal, determinar o poder calorífico superior de um 
carvão mineral que apresenta a seguinte análise imediata: 
 
% Umidade.....................................................9,6% 
%Material Volátil............................................30,8% 
%Carbono Fixo...............................................50,4% 
%Cinzas...........................................................9,2% 
 
 
 
 
FÓRMULAS – Poder Calorífico – CQA – Profa. Carol 
1) A partir da composição do combustível e dos calores de combustão das frações combustíveis: 
PCS (Kcal/ Kg) 
C + O2  CO2 96,70 Kcal/mol 
H2 + ½ O2  H2O(líq) 68,32 Kcal/mol 
S + O2  SO2 72,00 Kcal/mol 
PCS = Q(carbono) + Q(hidrogênio livre líq.) + Q(enxofre) 
Q(carbono) = ƞCARBONO X 96,70 (Kcal) 
Q(enxofre) = ƞENXOFRE X 72,00 (Kcal) 
Q(HIDROGÊNIO LIVRE LÍQ) = ƞHIDROGÊNIO LIVREX 68,32 (Kcal) 
ȠH2Livre = ȠH2Total - ȠH2Combinado 
 ȠH2Combinado = 2 x ȠO2Combustível 
 
PCI (Kcal/ Kg) 
C + O2  CO2 96,70 Kcal/mol 
H2 + ½ O2  H2O(vap) 57,80 Kcal/mol 
S + O2  SO2 72,00 Kcal/mol 
PCI = Q(carbono) + Q(hidrogênio livre Vapor) + Q(enxofre) – Q(evaporação da água combinada + umidade) 
Q(carbono) = ƞCARBONO X 96,70 (Kcal) 
Q(enxofre) = ƞENXOFRE X 72,00 (Kcal) 
Q(HIDROGÊNIO LIVRE VAPOR) = ƞHIDROGÊNIO LIVRE VAPORX 57,80 (Kcal) 
Q(evaporação da água combinada + umidade) = 
[m H2Ocombinada(Kg) + m umidade (Kg)] x L (calor latente de evaporação) 
 L = calor latente de evaporação da água = 586 Kcal/Kg 
 m H2Ocombinada = ƞH2O combinada x Massa Molar da água (g) → transformar para Kg 
MH2O = 18g/mol ƞH2 combinada = ƞH2O combinada 
 m umidade → verificar pela porcentagem de umidade na composição do combustível e 
transformar para Kg. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Substância 
Massas 
molares 
(g/mol) 
C (carbono) 12 
S (enxofre) 32 
H2 (hidrogênio) 2 
O2 (oxigênio) 32 
H2O (água) 18 
 
CÁLCULO DE NÚMERO DE MOLS: 
ƞ = massa da substância (g) / massa 
molar da substância (g/mol) 
 
 
2) A partir da composição do combustível e a fórmula de Dulong: 
PCS= 81,4 x C + 345(H-O/8) + 25 x S (Kcal/Kg) 
PCI= 81,4 x C + 290(H-O/8) + 25 x S – 6 x H2O (Kcal/Kg) 
H2O = O + O/8 + UMIDADE 
 
PCS= 8070 x C + 34550(H-O/8) + 2248 x S (Kcal/Kg) 
PCI= 8070 x C + 29000(H-O/8) + 2248 x S – 600 x H2O (Kcal/Kg) 
H2O = O + O/8 + UMIDADE 
 
 
 
Fórmula de Gouthal: 
PCS = 82 (CF) + A (MV) 
MV”= MV x 100/[100-(U+Z)] 
MV”  A 
Fator A: 
MV” A MV” A MV” A MV” A MV” A 
1 a 4 100 12 124 20 109 28 100 36 91 
5 145 13 122 21 108 29 99 37 88 
6 142 14 120 22 107 30 98 38 85 
7 139 15 117 23 105 31 97 39 82 
8 136 16 115 24 104 32 97 40 80 
9 133 17 113 25 103 33 96 41 77 
10 130 18 112 26 102 34 95 - - 
11 127 19 110 27 101 35 94 - - 
 
 
USAR % elemento químico direto 
USAR % elemento químico /100