(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:
. Calcule:
a) a \% de excesso de ar;
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:
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
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
Passo 4
Transforma isso em ar teórico, lembrando que o ar tem 21 % de O₂ em volume:
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):
Passo 6
Com isso, o ar real fornecido é
Passo 7
Por fim, o % de excesso de ar:
Resposta
O percentual de excesso de ar é de aproximadamente 26,9 %.