Em equipamentos de combustão industrial, é comum a utilização de oxigênio em excesso para garantir que a combustão completa, representada pela equa...

Para resolver esse problema, é necessário primeiro balancear a equação química da combustão completa do metano e do propeno. CiHj + (i + j/4 - k/2 - m/2) O2 → i CO2 + j/2 H2O + k/2 O2 + m SO2 Para o metano (CH4), temos: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O Para o propeno (C3H6), temos: C3H6 + 9/2 O2 → 3 CO2 + 3 H2O Agora, podemos calcular a quantidade de mols de cada componente da mistura: - Fração mássica de propeno = 0,84 - Fração mássica de metano = 0,16 Massa total da mistura = 100 mols x (42 g/mol x 0,84 + 16 g/mol x 0,16) = 5.880 g Quantidade de mols de propeno = 100 mols x 0,84 = 84 mols Quantidade de mols de metano = 100 mols x 0,16 = 16 mols Para calcular a quantidade de oxigênio necessária, é preciso levar em conta o excesso de 20% em base molar. Isso significa que a quantidade de oxigênio utilizada será 1,2 vezes a quantidade teórica necessária para a combustão completa. Para o propeno: Quantidade teórica de oxigênio = 9/2 x 84 mols = 378 mols Quantidade de oxigênio com excesso = 378 mols x 1,2 = 453,6 mols Para o metano: Quantidade teórica de oxigênio = 2 x 16 mols = 32 mols Quantidade de oxigênio com excesso = 32 mols x 1,2 = 38,4 mols Portanto, a quantidade total de oxigênio necessária para realizar essa combustão é igual a: 453,6 mols + 38,4 mols = 492 mols de O2.