(Balanço material na combustão de um óleo combustível) Um óleo combustível é queimado em um forno gerando um gás de combustão com a seguinte análise de Orsat: CO2 =13,2%, O2=3,6%, CO=0,4%. Calcule:
a) a \% de excesso de ar;

Passo 1

Então, o exercício tá pedindo pra gente achar o percentual de excesso de ar numa queima de óleo combustível, usando a análise de Orsat do gás de combustão (CO₂ = 13,2 %, O₂ = 3,6 %, CO = 0,4 %).
Conteúdo: balanço estequiométrico de combustão, cálculo de ar teórico e ar real, e daí o % de excesso de ar.
O que a gente vai precisar:
  • Interpretar a análise Orsat em base de 100 mol de gás seco;
  • Saber a reação de combustão (C → CO₂ e C → CO) e que cada mol de O₂ forma 1 mol de CO₂ ou 2 mol de CO;
  • Calcular ar teórico (baseado em 21 % de O₂ no ar) e ar real (considerando O₂ não consumido no gás de saída).

Passo 2

Escolhemos uma base de 100 mol de gás seco de saída. Assim:
CO₂ = 13,2 mol
CO = 0,4 mol
O₂ = 3,6 mol

Passo 3

Calcula o O₂ consumido estequiometricamente:
  • Para formar CO₂: cada mol de CO₂ consome 1 mol de O₂ → 13,2 mol·O₂
  • Para formar CO: cada mol de CO consome 0,5 mol de O₂ → 0,4·0,5 = 0,2 mol·O₂
    Então
nO2,teo = 13,2 + 0,2 = 13,4 mol O₂

Passo 4

Transforma isso em ar teórico, lembrando que o ar tem 21 % de O₂ em volume:
Var, teórico = nO2,teo0,21 = 13,40,21 approx 63,81 mol de ar ó

Passo 5

Agora acha o O₂ real que entrou: é a soma do que foi consumido mais o que sobrou no gás de saída (3,6 mol):
nO2,real = 13,4 + 3,6 = 17,0 mol O₂

Passo 6

Com isso, o ar real fornecido é
Var, real = 17,00,21 approx 80,95 mol de ar

Passo 7

Por fim, o % de excesso de ar:
% excesso = Var, real - Var, teórico Var, teórico times 100 = 80,95 - 63,8163,81times100 approx 26,9% óó

Resposta

O percentual de excesso de ar é de aproximadamente 26,9 %.

Exercícios relacionados