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Termodinâmica

Colégio Objetivo
Questão 7/10 - Sistemas Térmicos e Energéticos Qual a proporção ar/combustível, em kg/kg, a ser utilizada na combustão de 1 kmol de C3H8 e excesso de 10%? A 15,8 B 17,4 C 14,2 D 16,5
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idosossaudaveis

há 14 horas

Respostas

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há 14 horas

Vamos resolver passo a passo: 1. Reação de combustão do propano (C3H8): C3H8 + a (O2 + N2) → CO2 + H2O + N2 A reação balanceada sem excesso de ar é: C3H8 + 5 O2 + 5 × 3,76 N2 → 3 CO2 + 4 H2O + 18,8 N2 Ou seja, para 1 kmol de C3H8, são necessários 5 kmol de O2. 2. Calcular o ar estequiométrico: - O ar é composto por 21% O2 e 79% N2 em mol. - Para cada mol de O2, temos 3,76 mol de N2. - Total de mols de ar = mols de O2 + mols de N2 = 5 + 5 × 3,76 = 5 + 18,8 = 23,8 kmol de ar. 3. Calcular a massa do ar: - Massa molar do ar ≈ 0,21 × 32 (O2) + 0,79 × 28 (N2) = 6,72 + 22,12 = 28,84 kg/kmol (aproximadamente). - Massa de ar estequiométrico = 23,8 kmol × 28,84 kg/kmol ≈ 686,4 kg. 4. Massa do combustível (C3H8): - Massa molar do C3H8 = 3×12 + 8×1 = 36 + 8 = 44 kg/kmol. 5. Proporção ar/combustível estequiométrica: ar/combustível = 686,4 / 44 ≈ 15,6 kg/kg. 6. Considerando excesso de ar de 10%: ar/combustível = 15,6 × 1,10 = 17,16 kg/kg. Analisando as alternativas, a que mais se aproxima é: B) 17,4 Resposta correta: B) 17,4

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