Temperatura adiabática de chama de hidrocarbonetos - Método de Newton-Raphson (1)

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Plan1
						Termodinâmica II - Prof. Me. André Vitor Bonora
					Temperatura adiabática de chama de hidrocarbonetos - Método de
							Newton - Raphson
					Obs.: os dados de entrada estão no estado padrão de 25 oC e 1 atm.
	I) Gasolina: digite a temperatura inicial da gasolina:					T =	25.00	oC =	298.15	K
	Equação geral da combustão teórica com excesso de N2:
	C8H18	+	12.50	(O2 + 3,76N2)		®	8	CO2	+	9	H2O	+	47.00	N2
	Entalpia de formação da gasolina líquida:
	hfo =	-249950.00	kJ/kmol
	Entalpia de formação do CO2:
	hfo =	-393520.00	kJ/kmol
	Entalpia do CO2 na temperatura dada:
	h(CO2) =	9402.37	kJ/kmol
	Entalpia de formação do H2O (vapor):
	hfo =	-241820.00	kJ/kmol
	Entalpia do H2O na temperatura dada:
	h(H2O) =	9402.01	kJ/kmol
	Entalpia de formação do N2:
	hfo =	0.00	kJ/kmol
	Entalpia do N2 na temperatura dada:
	h(N2) =	8430.27	kJ/kmol
	Constante energética:
	C =	5630649.68	kJ
	Método de Newton - Raphson para determinação da temperatura adiabática de chama (Tac):
	Ti(K)	h(CO2)	h(H2O)	h(N2)	h'(CO2)	h'(H2O)	h'(N2)	f(T)	f'(T)	Tf(K)	Erro(%)
	298.1500	9402.3725	9402.0092	8430.2685	39.2333	35.7904	30.1776	-5074590.00	2054.327	2768.3459	828.5078
	2768.3459	150401.5550	117928.8179	90936.5014	67.5904	48.3482	35.0587	907937.69	2623.616	2422.2824	12.5007
	2422.2824	127379.7645	101343.8010	78857.0977	65.4227	47.4847	34.7451	6766.24	2583.764	2419.6636	0.1081
	2419.6636	127208.4613	101219.4595	78766.1122	65.4054	47.4778	34.7426	0.42	2583.445	2419.6634	0.0000
			\	Tac =	2419.66	±	24.20	K
			\	Tac =	2146.51	±	21.47	oC
	II) Metano: digite a temperatura inicial do metano:					T =	25.00	oC =	298.15	K
	Equação geral da combustão teórica com excesso de N2:
	CH4	+	2.00	(O2 + 3,76N2)		®	1	CO2	+	2	H2O	+	7.52	N2
	Entalpia de formação do metano:
	hfo =	-74850.00	kJ/kmol
	Entalpia de formação do CO2:
	hfo =	-393520.00	kJ/kmol
	Entalpia do CO2 na temperatura dada:
	h(CO2) =	9402.37	kJ/kmol
	Entalpia de formação do H2O (vapor):
	hfo =	-241820.00	kJ/kmol
	Entalpia do H2O na temperatura dada:
	h(H2O) =	9402.01	kJ/kmol
	Entalpia de formação do N2:
	hfo =	0.00	kJ/kmol
	Entalpia do N2 na temperatura dada:
	h(N2) =	8430.27	kJ/kmol
	Constante energética:
	C =	893912.01	kJ
	Método de Newton - Raphson para determinação da temperatura adiabática de chama (Tac):
	Ti(K)	h(CO2)	h(H2O)	h(N2)	h'(CO2)	h'(H2O)	h'(N2)	f(T)	f'(T)	Tf(K)	Erro(%)
	298.1500	9402.3725	9402.0092	8430.2685	39.2333	35.7904	30.1776	-802310.00	337.750	2673.6079	796.7325
	2673.6079	144025.1599	113359.0862	87618.9764	67.0183	48.1216	34.9767	135726.03	426.286	2355.2159	11.9087
	2355.2159	123007.0263	98165.1688	76529.0540	64.9758	47.3051	34.6795	923.84	420.376	2353.0182	0.0933
	2353.0182	122864.2483	98061.2152	76452.8429	64.9610	47.2991	34.6774	0.05	420.333	2353.0181	0.0000
			\	Tac =	2353.02	±	23.53	K
			\	Tac =	2079.87	±	20.80	oC
	III) Propano: digite a temperatura inicial do propano:					T =	25.00	oC =	298.15	K
	Equação geral da combustão teórica com excesso de N2:
	C3H8	+	5.00	(O2 + 3,76N2)		®	3	CO2	+	8	H2O	+	18.80	N2
	Entalpia de formação do propano:
	hfo =	-103850.00	kJ/kmol
	Entalpia de formação do CO2:
	hfo =	-393520.00	kJ/kmol
	Entalpia do CO2 na temperatura dada:
	h(CO2) =	9402.37	kJ/kmol
	Entalpia de formação do H2O (vapor):
	hfo =	-241820.00	kJ/kmol
	Entalpia do H2O na temperatura dada:
	h(H2O) =	9402.01	kJ/kmol
	Entalpia de formação do N2:
	hfo =	0.00	kJ/kmol
	Entalpia do N2 na temperatura dada:
	h(N2) =	8430.27	kJ/kmol
	Constante energética:
	C =	3273182.24	kJ
	Método de Newton - Raphson para determinação da temperatura adiabática de chama (Tac):
	Ti(K)	h(CO2)	h(H2O)	h(N2)	h'(CO2)	h'(H2O)	h'(N2)	f(T)	f'(T)	Tf(K)	Erro(%)
	298.1500	9402.3725	9402.0092	8430.2685	39.2333	35.7904	30.1776	-3011270.00	971.362	3398.1991	1039.7616
	3398.1991	194093.9485	148820.8668	113176.5444	71.0585	49.7045	35.5456	627385.58	1279.068	2907.6972	14.4342
	2907.6972	159877.5030	124688.7685	95830.1213	68.4055	48.6698	35.1747	5566.70	1255.859	2903.2646	0.1524
	2903.2646	159574.3466	124473.0580	95674.2145	68.3800	48.6597	35.1711	0.50	1255.635	2903.2642	0.0000
			\	Tac =	2903.26	±	29.03	K
			\	Tac =	2630.11	±	26.30	oC
	IV) Butano: digite a temperatura inicial do butano:					T =	25.00	oC =	298.15	K
	Equação geral da combustão teórica com excesso de N2:
	C4H10	+	6.50	(O2 + 3,76N2)		®	4	CO2	+	5	H2O	+	24.44	N2
	Entalpia de formação do butano:
	hfo =	-126150.00	kJ/kmol
	Entalpia de formação do CO2:
	hfo =	-393520.00	kJ/kmol
	Entalpia do CO2 na temperatura dada:
	h(CO2) =	9402.37	kJ/kmol
	Entalpia de formação do H2O (vapor):
	hfo =	-241820.00	kJ/kmol
	Entalpia do H2O na temperatura dada:
	h(H2O) =	9402.01	kJ/kmol
	Entalpia de formação do N2:
	hfo =	0.00	kJ/kmol
	Entalpia do N2 na temperatura dada:
	h(N2) =	8430.27	kJ/kmol
	Constante energética:
	C =	2947685.30	kJ
	Método de Newton - Raphson para determinação da temperatura adiabática de chama (Tac):
	Ti(K)	h(CO2)	h(H2O)	h(N2)	h'(CO2)	h'(H2O)	h'(N2)	f(T)	f'(T)	Tf(K)	Erro(%)
	298.1500	9402.3725	9402.0092	8430.2685	39.2333	35.7904	30.1776	-2657030.00	1073.426	2773.4310	830.2133
	2773.4310	150745.3338	118174.7026	91114.7884	67.6206	48.3602	35.0630	473014.98	1369.224	2427.9688	12.4561
	2427.9688	127751.8970	101613.8652	79054.6914	65.4601	47.4997	34.7506	3488.27	1348.644	2425.3823	0.1065
	2425.3823	127582.6060	101491.0159	78964.8120	65.4431	47.4929	34.7481	0.21	1348.481	2425.3822	0.0000
			\	Tac =	2425.38	±	24.25	K
			\	Tac =	2152.23	±	21.52	oC
	V) Metanol: digite a temperatura inicial do metanol:					T =	25.00	oC =	298.15	K
	Equação geral da combustão teórica com excesso de N2:
	CH3OH	+	1.50	(O2 + 3,76N2)		®	1	CO2	+	2	H2O	+	5.64	N2
	Entalpia de formação do metanol:
	hfo =	-238660.00	kJ/kmol
	Entalpia de formação do CO2:
	hfo =	-393520.00	kJ/kmol
	Entalpia do CO2 na temperatura dada:
	h(CO2) =	9402.37	kJ/kmol
	Entalpia de formação do H2O (vapor):
	hfo =	-241820.00	kJ/kmol
	Entalpia do H2O na temperatura dada:
	h(H2O) =	9402.01	kJ/kmol
	Entalpia de formação do N2:
	hfo =	0.00	kJ/kmol
	Entalpia do N2 na temperatura dada:
	h(N2) =	8430.27	kJ/kmol
	Constante energética:
	C =	714253.11	kJ
	Método de Newton - Raphson para determinação da temperatura adiabática de chama (Tac):
	Ti(K)	h(CO2)	h(H2O)	h(N2)	h'(CO2)	h'(H2O)	h'(N2)	f(T)	f'(T)	Tf(K)	Erro(%)
	298.1500	9402.3725	9402.0092	8430.2685	39.2333	35.7904	30.1776	-638500.00	281.016	2570.2645	762.0709
	2570.2645	137132.2577	108399.1587	84009.1273	66.3765	47.8662	34.8840	113488.95	358.855	2254.0114	12.3043
	2254.0114	116466.0483	93391.7413	73024.4716	64.2830	47.0255	34.5772	854.45	353.350	2251.5933	0.1073
	2251.5933	116310.6239	93278.0356	72940.8624	64.2661	47.0187	34.5747	0.05	353.305	2251.5931	0.0000
			\	Tac =	2251.59	±	22.52	K
			\	Tac =	1978.44	±	19.78	oC
	VI) Etanol: digite a temperatura inicial do etanol:					T =	25.00	oC =	298.15	K
	Equação geral da combustão teórica com excesso de N2:
	C2H5OH	+	3.00	(O2 + 3,76N2)		®	2	CO2	+	3	H2O	+	11.28	N2
	Entalpia de formação do etanol:
	hfo =	-238660.00	kJ/kmol
	Entalpia de formação do CO2:
	hfo =	-393520.00	kJ/kmol
	Entalpia do CO2 na temperatura dada:
	h(CO2) =	9402.37	kJ/kmol
	Entalpia de formação do H2O (vapor):
	hfo =	-241820.00	kJ/kmol
	Entalpia do H2O na temperatura dada:
	h(H2O) =	9402.01	kJ/kmol
	Entalpia de formação do N2:
	hfo =	0.00	kJ/kmol
	Entalpia do N2 na temperatura dada:
	h(N2) =	8430.27	kJ/kmol
	Constante energética:
	C =	1415944.20	kJ
	Método de Newton - Raphson para determinação da temperatura adiabática de chama (Tac):
	Ti(K)	h(CO2)	h(H2O)	h(N2)	h'(CO2)	h'(H2O)	h'(N2)	f(T)	f'(T)	Tf(K)	Erro(%)
	298.1500	9402.3725	9402.0092	8430.2685	39.2333	35.7904	30.1776	-1273840.00	526.241	2718.7895	811.8865
	2718.7895	147059.3728	115535.7631	89200.1715	67.2930	48.2305	35.0161	230959.77	674.259	2376.2510	12.5989
	2376.2510	124375.2886	99160.8359	77258.7617	65.1170	47.3619	34.7003	1767.72	663.739	2373.5877	0.1121
	2373.5877	124201.8882	99034.7080	77166.3489	65.0992	47.3547	34.6977	0.12	663.652	2373.5876	0.0000
			\	Tac =	2373.59	±	23.74	K
			\	Tac =	2100.44	±	21.00	oC
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