Questão 2.3: O propano
queima em uma chama pré-misturada com razão ar-combustível de 18:1. Uma análise seca dos gases de exaustão forneceu a seguinte composição:
e
, determine o balanço com ar estequiométrico e a razão de equivalência
.
Passo 1
O enunciado trata da combustão de uma molécula de buteno (fórmula
) em ar pré-misturado à razão massa ar-combustível de 18:1. Foi feita análise seca dos gases e encontrados
e
, sem CO nem
. Precisamos determinar (a) a razão ar-combustível estequiométrica e (b) a razão de equivalência
. Para isso vamos:
- Escrever a reação de combustão completa e extrair o consumo de
. - Calcular a razão estequiométrica massa ar / massa combustível.
- Calcular
comparando a razão estequiométrica com a razão real de 18:1.
Passo 2
A combustão completa de
segue:
Balanceando carbono e hidrogênio:
- Carbono:
átomos → . - Hidrogênio:
átomos → .
Oxigênio em produtos:átomos → moléculas de .
Logo.
Passo 3
Cada mol de
no ar vem acompanhado de
mol de
. Logo o ar estequiométrico em mols por mol de combustível é
Massa de 1 mol de ar:
Portanto a massa de ar estequiométrico por mol de
é
Massa de 1 mol de
:
Assim a razão ar-combustível estequiométrica (massa) é
Passo 4
A razão de equivalência
é definida por
Dado
, temos
Resposta
A razão ar-combustível estequiométrica é
e a razão de equivalência é
.