Curso Fpq Parte 05 Balanco Energia

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Departamento de Engenharia e ArquiteturaU i id d S l d UNIFACSUniversidade Salvador – UNIFACS

Energia interna (U)◦ Energia interna total das moléculas que compõem uma

substânciasubstância.

Entalpia (H)◦ Propriedade fundamental no balanço de energia de

sistemas abertos;◦ Envolve a energia interna (U) e a energia de pressão,

presente em fluidos em movimento;presente em fluidos em movimento;◦ Definida como:

PVUH +=

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Cálculos de ∆H e ∆U◦ Calor Sensível e Capacidade Calorífica

O l á i di i i ã d TO l á i di i i ã d TO calor necessário para aumento ou diminuição de TO calor necessário para aumento ou diminuição de Tsem mudança de fasesem mudança de fase é dado por:é dado por:

Sistemas fechados:

UQ ∆=

Sistemas abertos:

HQ ∆=

Cálculos de ∆H e ∆U◦ Calor Sensível e Capacidade Calorífica

P VP VPara processos a V constante:Para processos a V constante:

Para processos a P constante:Para processos a P constante:

( )dTTCUT

Tv∫=∆

2

1

Para processos a P constante:Para processos a P constante:

( )dTTCHT

TP∫=∆

2

1

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Cálculos de ∆H e ∆U

◦ Calor LatenteCa o ate te

O calor necessário para que ocorra O calor necessário para que ocorra uma mudança de faseuma mudança de fase::

Calor de fusão (∆Hm);

Calor de vaporização (∆Hv).

Calores latentes dependem Calores latentes dependem muitomuito de T e de T e poucopouco de P;de P;

São tabelados e podem ser estimados.São tabelados e podem ser estimados.

Cálculos de ∆H e ∆U◦ Cp e Cv

CC e Ce C podem ser dadas por:podem ser dadas por:CCpp e Ce Cvv podem ser dadas por:podem ser dadas por:

CCpp e Ce Cvv se relacionam via:se relacionam via:Sólidos e líquidos:

βα dTcTbTaCP +++=

VP CC ≈

Gases ideais:

CCpp de misturasde misturas

RCC VP +=

∑=

=n

iPiimistP CyC

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Cálculos de ∆H◦ Diagramas

Cálculos de ∆H◦ Tabelas

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Cálculos de ∆H◦ Estados de referência

H não pode ser medida diretamente, apenasH não pode ser medida diretamente, apenassua variação: sua variação: ∆∆HH;

SelecionaSeleciona--se uma T, P e estado de agregação da se uma T, P e estado de agregação da substância como substância como estado de referênciaestado de referência;

ImportanteImportante: Saber os estados de referência se mais de uma : Saber os estados de referência se mais de uma tabela for usada simultaneamente, por exemplo, Tabela 1 tabela for usada simultaneamente, por exemplo, Tabela 1 para Hpara H11 e Tabela 2 para He Tabela 2 para H2.2.

Cálculos das Variações de Entalpia (∆H)◦ Interpolação

Usada para se obter valores de entalpia entreUsada para se obter valores de entalpia entreduas temperaturas existentes em uma tabeladuas temperaturas existentes em uma tabela

onde,onde, i = limitei = limite inferiorinferior do intervalo de interpolaçãodo intervalo de interpolação

( )ijik

ikij TT

TThh

hh −−−

+=

onde,onde, i limite i limite inferiorinferior do intervalo de interpolaçãodo intervalo de interpolaçãoj = valor desejadoj = valor desejadok = limite k = limite superiorsuperior do intervalo de interpolaçãodo intervalo de interpolação

ObsObs: Procedimento análogo deve ser usado no: Procedimento análogo deve ser usado nocaso de cálculo de entalpia em função da pressãocaso de cálculo de entalpia em função da pressão.

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Exercícios1. Utilizando o diagrama P vs. h do tolueno, determine:

a.a. A entalpia a P = 86,3 A entalpia a P = 86,3 psipsi e T = 600 e T = 600 ooFF;;

b.b. A temperatura de saturação a P = 80 A temperatura de saturação a P = 80 psiapsia. .

2. Utilizando a tabela de entalpias do O2, determine:

a.a. A entalpia a T = 200 A entalpia a T = 200 ooCC;;

b.b. A entalpia à mesma temperatura, porém considerando 25 A entalpia à mesma temperatura, porém considerando 25 ooCC

como a temperatura de referência.como a temperatura de referência.

Fundamentos de Processos Químicos

Cálculo de Propriedades de Substâncias Puras

◦ Definição de substância pura

“Substância com composição química homogênea e invariável “Substância com composição química homogênea e invariável e temperaturas de fusão e vaporização bem definidas”e temperaturas de fusão e vaporização bem definidas”

◦ Estados

SólidoSólido

LíquidoLíquido

GasosoGasoso

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Cálculo de Propriedades de Substâncias Puras◦ Para cada pressão pode-se ter cinco situações, com

bbase na Tsat

Líquido subLíquido sub--resfriadoresfriado: : Líquido a uma temperatura inferior Líquido a uma temperatura inferior à de saturação.à de saturação.Líquido saturadoLíquido saturado:: Início da vaporização a uma dada Início da vaporização a uma dada pressão.pressão.Vapor saturadoVapor saturado:: Final da vaporização a uma dada pressão.Final da vaporização a uma dada pressão.Vapor úmidoVapor úmido:: Conjunto formado por líquido e vapor Conjunto formado por líquido e vapor saturados.saturados.Vapor superaquecidoVapor superaquecido:: Vapor a uma temperatura superior à Vapor a uma temperatura superior à de vaporização.de vaporização.

Cálculo de Propriedades de Substâncias Puras◦ Transformações de estado

d

Calor

Vapor SuperaquecidoVapor Saturado

Líquido Sub-resfriado

Calor

Líquido Saturado

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Cálculo de Propriedades de Substâncias Puras◦ Diagramas PVT: T vs. V para a H2O

Cálculo de Propriedades de Substâncias Puras◦ Composição do vapor úmido

Quando as fases líquida e vapor coexistem àQuando as fases líquida e vapor coexistem àtemperatura de saturaçãotemperatura de saturação, define, define--se o se o títulotítulo::

Neste caso, o volume específico da mistura é dado por:Neste caso, o volume específico da mistura é dado por:

( )totalmassa

vaporfasedamassaxtítulo =

, p p, p p

Fórmulas equivalentes existem para as demais Fórmulas equivalentes existem para as demais propriedadespropriedades.

( ) gf vxvxv +−= 1

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Exercícios3. A partir de dados da tabela de vapor d’água, determine:

a.a. A energia interna do vapor a 0,50 A energia interna do vapor a 0,50 MPaMPa e 240e 240ooC;C;

b.b. O título do vapor para h =1500 O título do vapor para h =1500 kJkJ/kg e P = 3,50 bar;/kg e P = 3,50 bar;

c.c. O número de graus de superaquecimento para vapor a 5 bar e 200O número de graus de superaquecimento para vapor a 5 bar e 200ooC.C.

4. Plotar os seguintes processos em diagramas PxV e PxT: a.a. Vapor superaquecido é resfriado à pressão constante até que líquido Vapor superaquecido é resfriado à pressão constante até que líquido

comece a ser formado; comece a ser formado;

b.b. Uma mistura de líquido e vapor com um título de 60% é aquecida a Uma mistura de líquido e vapor com um título de 60% é aquecida a volume constante até que seu título seja de 100%;volume constante até que seu título seja de 100%;

c.c. Uma mistura de líquido e vapor com um título de 50% é aquecida a Uma mistura de líquido e vapor com um título de 50% é aquecida a temperatura constante temperatura constante de 200de 200ooC C até que seu volume seja 4 vezes o até que seu volume seja 4 vezes o volume inicial.volume inicial.


PK EEUWQ ∆+∆+∆=+

Sistemas fechados sem reação química

EE PK =∆=∆ 0

PK

WQUPK

+=∆

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Sistemas abertos sem reação química

WWW += FS WWW +=

EEPVUWQ ∆+∆+∆+∆=+

)( ententsaisaiF VPVPW −−=

PKS EEPVUWQ ∆+∆+∆+∆=+

PKS EEHWQ ∆+∆+∆=+

Procedimento de Cálculo◦ Fazer todos os cálculos de balanço material

necessários;necessários;◦ Escrever a forma adequada do balanço de energia

(sistema aberto ou fechado) e eliminar os termos desprezíveis;

Sistema FechadoSistema Fechado

EEUWQ ∆+∆+∆=+Sistema AbertoSistema Aberto

PK EEUWQ ∆+∆+∆=+

PKS EEHWQ ∆+∆+∆=+

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Procedimento de Cálculo◦ Escolher um estado de referência (T, P e estado) para

âcada substância presente;◦ Anotar e/ou calcular os valores iniciais e finais de Ui

(sist.fechados) ou os valores de entrada e saída de Hi(sistemas abertos);

◦ Calcular o ∆U ou ∆H do sistema;◦ Calcular W Q ∆E ou ∆E não desprezados no balanço◦ Calcular W, Q, ∆EK ou ∆EP não desprezados no balanço◦ Resolver a equação do balanço de energia.

Exercícios5. Cem mol/s de uma mistura gasosa a 65 oC e 1 atm contendo

66,9% de acetona e o restante de N2 são alimentados a um66,9% de acetona e o restante de N2 são alimentados a um condensador. São condensados 95% da acetona e o restante da carga sai na corrente gasosa, ambas a 20 oC e 5 atm. Calcule: a.a. As vazões das correntes líquida e gasosa resultantes;As vazões das correntes líquida e gasosa resultantes;b.b. A composição da corrente gasosa resultante;A composição da corrente gasosa resultante;c.c. A carga térmica necessária para o processo.A carga térmica necessária para o processo.

6. Uma corrente gasosa contendo 8,0% CO e 92% CO2 a 500 oC é alimentada pelo lado do casco de uma caldeira recuperadora dealimentada pelo lado do casco de uma caldeira recuperadora de calor, enquanto pelos tubos flui água a 25 oC a uma vazão de0,2 mol H2O/mol da corrente gasosa. Enquanto o gás é resfriado para uma temperatura Tf, a água sai na forma de vapor saturado a 500 kPa. Considerando que a caldeira funciona adiabaticamente, calcule a temperatura (Tf) de saída da corrente gasosa.


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Diagrama Psicrométrico◦ Propriedades físicas de misturas gás-vapor;

S á◦ Sistema ar-água a 1 atm;Utilizado em análises de processos de secagem,Utilizado em análises de processos de secagem,ar condicionado, ar condicionado, etcetc;;Propriedades mais importantes:Propriedades mais importantes:

Temperatura de bulbo-seco, TAbscissa do diagrama;Temperatura medida por um termômetro ou instrumento similar.

Umidade absoluta, ha

Dada em kg H2O / kg ar seco;Ordenada do diagrama.

Diagrama Psicrométrico◦ Sistema ar-água a 1 atm

P i d d i iP i d d i iPropriedades mais importantes:Propriedades mais importantes:Umidade relativa, hr

Umidade de uma mistura expressa em % da umidade do ar saturado à mesma T;hr = 100 * ha / ha sat. ouhr = 100 * pH2O / p*H2O(T)Curvas convexas no diagrama;Curva de 100% hr = curva de saturação.

Temperatura de saturação [dew-point (ponto de orvalho)], Tdp

T em que o ar úmido se satura se for resfriado a pressão constante.

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P i d d i iP i d d i iPropriedades mais importantes:Propriedades mais importantes:Volume úmido, vH

Volume ocupado por 1 kg ar seco mais o vapor d’água presente;Linhas íngremes (inclin. negativa).

Temperatura de bulbo úmido, Twb

T medida por um termômetro envolto por uma mecha úmida e em equilíbrio com esta;qLinhas diagonais no diagrama + linha de T de saturação.

Entalpia de saturação do ar, ∆Har

Linhas diagonais no diagrama;Referência: 1 atm e 0oC.


P i d d i iP i d d i iPropriedades mais importantes:Propriedades mais importantes:Desvio da entalpia do ar, ∆Har

Curvas côncavas no diagrama;Correção da entalpia quando o ar não está saturado.

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Diagrama Psicrométrico

Diagrama Psicrométrico◦ Resfriamento adiabático

U á lí id f iU á lí id f iUm gás morno entra em contato com um líquido frio, Um gás morno entra em contato com um líquido frio, sólido úmido ou suspensão líq.sólido úmido ou suspensão líq.--sól. sól. →→ o gás se resfria e o gás se resfria e parte do líquido evapora;parte do líquido evapora;Há transferência de calor entre gás e líquido, mas não com Há transferência de calor entre gás e líquido, mas não com o ambiente o ambiente →→ resfriamento adiabáticoresfriamento adiabático;;Contato gásContato gás--líquido feito via pulverização do líquido para líquido feito via pulverização do líquido para garantir maior área de contato;garantir maior área de contato;garantir maior área de contato;garantir maior área de contato;Ocorre em:Ocorre em:

Lavador de ar (pulverizador de água);Secador.

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Diagrama Psicrométrico◦ Resfriamento adiabático

SiSi á 1á 1Sistema arSistema ar--água a 1 água a 1 atmatmO ar percorre a linha de temperatura de bulbo úmido do estado inicial até o final → máximo saturação (hr=100%) →temperatura de saturação adiabática;Mais resfriamento → condensação de água → desumidificaçãodo ar.

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Exercícios7. Use o diagrama psicrométrico do sistema ar-água para determinar

a umidade absoluta a temperatura de bulbo úmido o volumea umidade absoluta, a temperatura de bulbo úmido, o volume úmido, o ponto de orvalho e a entalpia do ar a 41 oC e 10% de unidade relativa. Qual a quantidade de água presente em 150 m3

desse ar.8. Ar úmido a 18 oC e 48% de umidade relativa é aquecido em um

forno a 46 oC. Quanto calor é necessário para este processo, por m3 de ar úmido inicial, e qual o ponto de orvalho final do ar?

9. Uma corrente de ar a 40 oC e uma temperatura de bulbo úmido de 22 oC é resfriada até 27 oC em um lavador de ar. Determine a quantidade de água adicionada por kg de ar seco.


Calor ou Entalpia de Reação (∆HR)∆HR(T,P) = HPROD. - HREAG. para:

◦ ∆H para um processo envolvendo quantidades estequiométricas dos reagentes a T e P, reagindo

completamente em uma reação única para formar

produtos às mesmas T e P.

Unidades de ∆HR - Cuidado!

◦ Referem-se sempresempre às quantidades estequiométricas:

∆HTOTAL = (∆HR / νi) ni.

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Algumas definições

◦ ∆H o = calor padrão de reação c/ reagentes e produtos◦ ∆HRo = calor padrão de reação c/ reagentes e produtos

a 1 atm e 25oC;

◦ ∆HR > 0 (endotérmica); ∆HR< 0 (exotérmica);

◦ A pressões baixas ou moderadas: ∆HR = f(T);

◦ O valor de ∆HR depende de como se escreve a equação estequiométrica e do estado dos reagentes e produtos

(líquido, gás ou sólido).

Reações num reator fechado a V = cte

∆U (T) ∆H (T) RT (∑ ∑ )∆UR(T) = ∆HR(T) - RT (∑PROD. GAS νi - ∑REAG. GAS νi)

◦ Se não há reagentes nem produtos gasosos:

∆UR(T) = ∆HR(T)

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Medição e Cálculo do Calor de Reação

(Lei de Hess)

◦ Medição: calorímetro → problemático, pois a reação pode ser muito lenta;

◦ Cálculo: Lei de Hess: “Se a equação estequiométrica de

uma reação pode ser obtida pela combinação algébricauma reação pode ser obtida pela combinação algébrica

das equações estequiométricas de outras reações,

então o calor de reação da primeira reação pode ser

obtido da mesma forma”.

Calor de formação (∆Hf)◦ A reação de formação é aquela na qual um composto é

formado a partir de seus elementos químicosformado a partir de seus elementos químicos constitutivos, no estado em que estes são encontrados na natureza;

◦ Calor padrão de formação (∆Hfo) é aquele associado à

formação de 1 mol de um composto à Te P de referência (1 atm; 25oC);◦ O ∆Hf

o de um elemento químico é “zero”.◦ Da Lei de Hess demonstra-se que o calor padrão de

uma reação pode ser obtido por:∆HR

o = ∑prod. νi ∆Hfoi - ∑reag. νi ∆Hf

oi

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Calor de combustão (∆Hc)◦ A reação de combustão é aquela na qual um composto

é queimado com O2 para gerar produtos tais como CO2(g), H2O(l) etc;

◦ Calor padrão de combustão (∆Hco) é aquele associado à

combustão de 1 mol de um compostos à Te P de referência (1 atm; 25oC);

◦ Valores de ∆Hco normalmente baseados em:

a) C forma CO2(g); b) H forma H2O(l); c) S forma SO2(g); e d) N forma N2(g).

Calor de combustão (∆Hc)

◦ Da Lei de Hess demonstra-se que o calor padrão deDa Lei de Hess demonstra se que o calor padrão de

uma reação pode ser obtido por:

∆HRo = ∑reag. νi ∆Hc

oi - ∑prod. νi ∆Hc

oi

◦ Se qualquer reagente ou produto for também produto

de combustão seu ∆Hco = 0.

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Exercícios10. Qual o calor padrão da reação abaixo e qual a variação de entalpia

para a produção de 2400 mol/s de CO a partir dela compara a produção de 2400 mol/s de CO2 a partir dela, com reagentes e produtos a 25oC ?

2 C2 C44HH10 (g)10 (g) + 13 O+ 13 O2 (g)2 (g) →→ 8 CO8 CO2 (g)2 (g) + 10 H+ 10 H22OO(l)(l)

11. Determine o calor padrão da reação a seguir a partir dos calores de combustão de seus reagentes e produtos e use a Lei de Hesspara demonstrar a validade dos cálculos.

CC22HH66 →→ CC22HH44 + H+ H2266

12. Determine o calor padrão da reação a seguir a partir dos calores de formação de seus reagentes e produtos, considerando que a H2O é produzida na fase líquida.

CC55HH12 (l)12 (l) + 8 O+ 8 O2 (g)2 (g) →→ 5 CO5 CO2 (g)2 (g) + 6 H+ 6 H22OO(l)(l)


Procedimento de Cálculo◦ Método do Calor de Reação

( f d d )(preferido no caso de apenas 1 reação)

Fazer o máximo possível dos cálculos de balanço materialFazer o máximo possível dos cálculos de balanço materialEscolher um estado de referência (T, P e estado) para os Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os ∆∆HHCalcular a extensão da reação (Calcular a extensão da reação (ξξ););Anotar e/ou calcular os valores de entrada e saída de Anotar e/ou calcular os valores de entrada e saída de todos ostodos os HHtodos os todos os HHii;;

Calcular o Calcular o ∆∆H do reator, usando:H do reator, usando:

∆H = ξ ∆Hro + Σ nsai Hsai - Σ nent Hent

(para sistemas com apenas 01 reação).

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Procedimento de Cálculo◦ Método do Calor de Reação

(preferido no caso de apenas 1 reação)(preferido no caso de apenas 1 reação)Calcular o Calcular o ∆∆H do reator, usando:H do reator, usando:∆H = Σ ξj ∆Hrj

o + Σ nsai Hsai - Σ nent Hent(para sistemas com 02 ou mais reações)

Substituir os valores de Substituir os valores de ∆∆H na equação de energia e H na equação de energia e concluir os cálculos de balanço;concluir os cálculos de balanço;E t ét d d ál l é i l tE t ét d d ál l é i l tEste método de cálculo é equivalente a:Este método de cálculo é equivalente a:

Reagentes ProdutosTentrada Tsaída

Reagentes Produtos 25oC 25oC

∆H

Procedimento de Cálculo◦ Método do Calor de Formação

( f id d 02 i õ )(preferido no caso de 02 ou mais reações)

Fazer o máximo possível dos cálculos de balanço material;Fazer o máximo possível dos cálculos de balanço material;Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os ∆∆HHAnotar e/ou calcular os valores de entrada e saída de Anotar e/ou calcular os valores de entrada e saída de todos os todos os HHii;;

Calcular o Calcular o ∆∆H do reator, usando:H do reator, usando:

∆∆H = H = ΣΣ nnsaisai HHsaisai -- ΣΣ nnentent HHentent(para sistemas com qualquer número de reações)(para sistemas com qualquer número de reações)

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Procedimento de Cálculo◦ Método do Calor de Formação

( f id d 02 i õ )(preferido no caso de 02 ou mais reações)

Substituir os valores de Substituir os valores de ∆∆H na equação de energia e H na equação de energia e concluir os cálculos de balanço;concluir os cálculos de balanço;Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os ∆∆HHEste método de cálculo é equivalente a:Este método de cálculo é equivalente a:

Reagentes Produtos∆HReagentes ProdutosTentrada Tsaída

Elementos25oC

Procedimento de Cálculo

◦ Sistemas com T de saída desconhecida

Fazer o máximo possível dos cálculos de balanço material;Fazer o máximo possível dos cálculos de balanço material;

Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os Escolher um estado de referência (T, P e estado) para os ∆∆HH

Equacionar o cálculo dos valores das entalpias dos Equacionar o cálculo dos valores das entalpias dos produtos em função da temperatura de saída;produtos em função da temperatura de saída;

Substituir os valores na expressão deSubstituir os valores na expressão de ∆∆H e a expressãoH e a expressãoSubstituir os valores na expressão de Substituir os valores na expressão de ∆∆H e a expressão H e a expressão resultante na equação de energia;resultante na equação de energia;(Q = (Q = ∆∆H, ou H, ou ∆∆H = 0 para um reator adiabático)H = 0 para um reator adiabático), para , para calcular a temperatura.calcular a temperatura.

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Exercícios13. A reação de oxidação da amônia, a seguir, ocorre em um reator

alimentado com 100 mol/s de NH3 e 200 mol/s de O2 a 25oC, comalimentado com 100 mol/s de NH3 e 200 mol/s de O2 a 25 C, com conversão total da NH3 e gases de saída a 300oC. Calcule a carga térmica a ser transferida neste reator para operação a 1 atm.

4 NH4 NH3 (g)3 (g) + 5 O+ 5 O2 (g)2 (g) →→ 4 NO4 NO(g)(g) + 6 H+ 6 H22OO(v)(v) ∆∆HHrroo = = --904,7 904,7 kJkJ/mol/mol

14. Metano é oxidado com ar para a produção de formaldeído em um reator contínuo. Além da reação de oxidação ocorre também a combustão do CH4, formando CO2, conforme reações a seguir.O reator opera com uma alimentação de 100 mol/s de CH4 a 25oC ç 4e uma vazão de ar correspondente a 100 mol/s de O2 a 100oC.Os produtos saem a 150oC, a conversão do CH4 é de 40% e a seletividade do formaldeído em relação ao CO2 é de 3:1. Calcule a carga térmica a ser transferida neste reator para operação a 1 atm.

CHCH4 (g)4 (g) + O+ O2 (g)2 (g) →→ HCHOHCHO(g)(g) + H+ H22OO(v)(v)

CHCH4 (g)4 (g) + 2 O+ 2 O2 (g)2 (g) →→ COCO2 (g)2 (g) + 2 H+ 2 H22OO(v)(v)Fundamentos de Processos Químicos

Combustíveis e Combustão◦ Tipos de combustível

Sólidos Sólidos -- carvão, madeira, carvão, madeira, etcetc;;Líquidos Líquidos -- petróleo e seus derivados, álcool, petróleo e seus derivados, álcool, etcetc;;Gasosos Gasosos -- gás natural, GLP etc.gás natural, GLP etc.

◦ Poder caloríficoCalor gerado pela queima de um combustível eCalor gerado pela queima de um combustível eé igual aé igual a −−∆∆HHcc

ooé igual a é igual a ∆∆HHcc

Inferior (PCI) Inferior (PCI) -- HH22O(g)O(g)É o mais utilizado, pois indica a energia disponível paratroca de calor;

Superior (PCS) Superior (PCS) -- HH22O(l).O(l).

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Combustíveis e Combustão◦ Poder calorífico

Para calcular o PCS a partir do PCI e vicePara calcular o PCS a partir do PCI e vice--versa:versa:

PCS = PCI + n PCS = PCI + n ∆∆HHvv(H(H22O, 25O, 25ooC)C)n = no moles de H2O formados na queima de 1 mol de combustível∆Hv(H2O, 25oC)

44,013 kJ/mol ou 18934 Btu/lbmol., J/ /

Para misturas de combustíveis:Para misturas de combustíveis:

PCI = PCI = ΣΣ xxii PCIPCIii PCS = PCS = ΣΣ xxii PCSPCSiixi pode ser fração molar ou mássica, dependendo das unidades do poder calorífico.

Combustíveis e Combustão◦ Temperatura adiabática de chama

M i í l d b ãM i í l d b ãMaior temperatura possível para os gases de combustão se:Maior temperatura possível para os gases de combustão se:o reator for adiabático;toda energia liberada pela combustão for usada para aumentar a T dos gases de combustão.

Para Para nncc moles de um combustível queimando em Omoles de um combustível queimando em O22 puro puro ou ar em um reator contínuo adiabático:ou ar em um reator contínuo adiabático:

( ) ( )∆H = nc ∆Hco + Σ ni sai Hi(Tad)sai - Σ ni ent Hi(Tent)ent

Na equação da energia, paraNa equação da energia, paraQ = WQ = Ws s = = ∆∆EEK K = = ∆∆EEP P = 0 = 0 →→ ∆∆H = 0H = 0::

ΣΣ nnii saisai HHii((TTadad))saisai = = -- nncc ∆∆HHccoo + + ΣΣ nnii entent HHii((TTentent))entent

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Exercícios15. Calcule o PCI e o PCS de um gás natural contendo 85% de CH4 e

15% de C2H6, em kJ/g.

16. Calcule a temperatura adiabática de chama se etanol líquido a 25oC

for queimado com 100% de excesso de ar, este a 350 K e pressão

atmosférica.


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