Questão 2.1: O motor de quatro cilindros de um caminhão adquirido pela concessionária de serviço foi convertido para funcionar propano (
). A análise seca dos gases de exaustão forneceram os seguintes percentuais volumétricos:
; CO 10%; O2 3%. Pede-se: a) Escrever a equação de combustão; b) Calcular a razão equivalente na qual este motor está operando.
Passo 1
O enunciado trata da combustão de
mol de propano
com ar excessivo, fornecendo na saída seca dos gases os volumes percentuais:
,
,
e o restante
. Vamos escrever a equação geral de combustão e usar balanços de átomos e as porcentagens para determinar a quantidade de ar fornecida, daí calcular a razão de equivalência
.
Passo 2
Escrevemos a equação de combustão considerando
mols de
(mais nitrogênio do ar) e variáveis para os produtos secos:
Aqui:
1. Carbono: .
2. Hidrogênio: .
3. Oxigênio: .
4. Nitrogênio: .
1. Carbono:
2. Hidrogênio:
3. Oxigênio:
4. Nitrogênio:
Passo 3
Das porcentagens secas temos, em moléculas,
logo
Passo 4
Da equação de oxigênio
Agora, o total de moléculas secas por mol de
é
Usamos a fração de
:
Passo 5
Para combustão estequiométrica de
temos
ou seja,
. A razão de equivalência é
Resposta
a) Equação balanceada (produtos secos exibidos):
b) Razão de equivalência