Um determinado gás natural tem a seguinte análise volumétrica:
de
de
de
de
. Agora esse gás é queimado com a quantidade estequiométrica de ar que entra na câmara de combustão a
. Quantos kg de ar é necessário para realizar a combustão de 1 kg de combustível? Mostre a reação e seu balanceamento.
Passo 1
O enunciado dá a análise volumétrica (que equivale a análise molar) de um gás natural com 72 % de
, 9 % de
, 14 % de
e 3 % de
, e pede a quantidade estequiométrica de ar (com
em mols) para queimar 1 kg desse combustível. O conteúdo é combustão estequiométrica e balanceamento de equação.
Passo 2
Vamos tomar como base 1 kmol do combustível misto:
Passo 3
Calculamos o consumo de
pela estequiometria de cada componente:
-
→ demanda mol por mol de . -
→ demanda mol por mol de .
Passo 4
O ar fornece
junto com
na razão molar
. Logo, a quantidade de ar (em kmol) é
A reação balanceada (todos os coeficientes em kmol) fica:
Passo 5
Calculamos as massas molares médias:
massa do combustível (1 kmol mix)
massa do combustível (1 kmol mix)
massa do ar (1 kmol) com
Passo 6
Finalmente, a massa de ar por kg de combustível é
Resposta
São necessários aproximadamente 12,0 kg de ar para queimar 1 kg desse gás natural na condição estequiométrica.