Trabalho 1. MODELAGEM

Prévia do material em texto

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
GCA 201 – MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS
EXERCÍCIO PRÁTICO
Nomes: João Paulo Costa
 Luiz Gustavo Barbosa
 Tatiane Gonçalves
 Welbert de Freitas
 Professor: Alexandre Peres
 Turma: 11A
Lavras - MG
Abril de 2014
EXERCÍCIO. Qual é a quantidade de CO2 produzida por um automóvel em um ano?
Seguiremos sete passos, que serão apresentados abaixo:
Definir.
Dados: consumo médio de um carro.
Incógnitas: a única mencionada diretamente foi a massa de CO2.
Vamos simplificar o exercício: Qual a massa de CO2 produzida pela queima de gasolina por um carro em um ano?
Esquematizar:
Explorar.
Suposições: 
- Qual o consumo médio desse carro?
- Quantos km/dia ele roda?
Combustão completa: vamos supor que a gasolina é composta exclusivamente de isooctano.
C8H18 + 12,5 O2 = 8 CO2 + 9 H2O
- Constantes físicas: densidade.
- Peso molecular das substâncias envolvidas na queima da gasolina.
Implantar. 
Ρ gasolina = 0,75 kg/L
H = 1g/mol
C = 12 g/mol
O = 16 g/mol
	20000
	km/ano
	Percurso médio
	
	12,2
	km/L
	Consumo médio de combustível do
carro analisado
	
	
	
	
	
	
	1639,344
	L/ano
	Volume de combustível/ano
	0,742
	kg/L
	Densidade da gasolina
	
	
	
	
	
	1216,393
	kg/ano
	Massa de gasolina/ano
	
	
	
	
	
	12,54014
	mol/ano
	Massa molar de gasolina/ano
	
	
	
	
	
											
C8H18 + 12,5 O2 = 8 CO2 + 9 H2O
	
mol	97	g/mol	mol	32	g/mol	mol	44	g/mol	mol	18	g/mol
	97	g		400	g		352	g		162	g
					
12,54013858 C8H18 + 156,7517323 O2 = 100,3211087 CO2 + 112,8612473 H2O
mol	97	g/mol	mol	32	g/mol	mol	44	g/mol	mol	18	g/mol
1216,393443	g/ano	5016,055433	g/ano	4414,128781	g/ano	2031,502451	g/ano
											
Verificar.
Através dos cálculos apresentados no item 4, pudemos verificar que 
Agora, comparando com os resultados encontrados para o etanol:
							
											
1	C2H6O	+	3	O2	→	2	CO2	+	3	H2O	
mol	46	g/mol	mol	32	g/mol	mol	44	g/mol	mol	18	g/mol
	46	g		96	g		88	g		54	g
											
43,9673913	C2H6O+131,9021739O2	→87,93478261CO2	+131,9021739H2O	
mol	46	g/mol	mol	32	g/mol	mol	44	g/mol	mol	18	g/mol
2022,5g/ano	 4220,869565g/ano	 3869,130435g/ano 2374,23913g/ano
											
											
											
											
Generalizar.
Vamos utilizar a varredura paramétrica.
	Variando a quilometragem (km/ano)
	
	Variando o consumo de gasolina (km/L)
	0
	0
	
	5
	10770,47
	2000
	441,4129
	
	6
	8975,395
	4000
	882,8258
	
	7
	7693,196
	6000
	1324,239
	
	8
	6731,546
	8000
	1765,652
	
	9
	5983,597
	10000
	2207,064
	
	10
	5385,237
	12000
	2648,477
	
	11
	4895,67
	14000
	3089,89
	
	12
	4487,698
	16000
	3531,303
	
	13
	4142,49
	18000
	3972,716
	
	14
	3846,598
	20000
	4414,129
	
	15
	3590,158
	
	
	
	
	
Apresentar os resultados.
Abaixo, segue o gráfico com os resultados encontrados.
- Variando o consumo:
- Variando a quilometragem:
Referências Bibliográficas.
Tabelas de Consumo / Eficiência Energética de Veículos Automotores Leves, INMETRO, 2012, disponível em <http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/veiculos_leves_2012.pdf>
FOLHAONLINE, 27/03/2009. Acessado em 6 de Abril de 214. Disponível em <http://www1.folha.uol.com.br/folha/publifolha/ult10037u386544.shtml>
Tabela Periódica, acessado em 06 de abril de 2014, disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/tabela-periodica/>
(4) Tabela de Densidade e Poderes Caloríficos Superiores, PETROBRAS. Acessado em 6 de Abril de 214. Disponível em: <http://www.investidorpetrobras.com.br/pt/servicos/formulas-de-conversao/detalhe-formulas-de-conversao/densidade-e-poderes-calorificos-superiores.htm >
3.Planejar
Segue abaixo o fluxograma com o planejamento de como o exercício proposto será resolvido.
Km rodados por ano
Densidade de gasolina
Consumo de gasolina em km/L
Volume de gasolina
P. M.
Massa de CO2 produzida
Mols de CO2 produzidos
Equação de combustão
Mols de gasolina queimada
Massa de gasolina
Fórmula química da gasolina