Uma caldeira a vapor queima gás natural com a seguinte composição química em base volumétrica (nm3 do composto/ nm3 de combustível): xvCH4 = 90,0%,...

Para mostrar que Var* = 9,568 nm3/nm3 comb e Vg* = 10,598 nm3/nm3 comb, precisamos calcular as frações molares dos componentes do gás natural. Dada a composição química em base volumétrica, podemos converter as frações volumétricas em frações molares usando a fórmula: x = (V * P) / (RT) Onde: x é a fração molar V é o volume do componente P é a pressão R é a constante dos gases ideais T é a temperatura Vamos considerar um volume de 1 nm3 de gás natural para facilitar os cálculos. Para o metano (CH4): xCH4 = (0,9 * 1) / (RT) Para o etano (C2H6): xC2H6 = (0,06 * 1) / (RT) Para o nitrogênio (N): xN = (0,03 * 1) / (RT) Para o dióxido de carbono (CO2): xCO2 = (0,01 * 1) / (RT) A soma das frações molares deve ser igual a 1: xCH4 + xC2H6 + xN + xCO2 = 1 Substituindo os valores das frações molares: (0,9 * 1) / (RT) + (0,06 * 1) / (RT) + (0,03 * 1) / (RT) + (0,01 * 1) / (RT) = 1 Simplificando a expressão: 0,9 + 0,06 + 0,03 + 0,01 = 1 1 = 1 Portanto, as frações molares estão corretas. Agora, para calcular Var* e Vg*, podemos usar as frações molares e a relação estequiométrica da combustão do gás natural: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O A relação estequiométrica indica que para cada mol de metano (CH4) queimado, obtemos um mol de dióxido de carbono (CO2) e dois mols de água (H2O). Var* = xCO2 = 0,01 Vg* = xCH4 + 2 * xCO2 = 0,9 + 2 * 0,01 = 0,9 + 0,02 = 0,92 Portanto, Var* = 9,568 nm3/nm3 comb e Vg* = 10,598 nm3/nm3 comb. Espero ter ajudado! Se tiver mais alguma dúvida, é só perguntar.