Suponha que 200 mols de propano por hora e 6000 mols de ar por hora sejam alimentados num reator de combustão. Calcule a porcentagem de ar em excesso.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede a porcentagem de ar em excesso:
- Alimentação de propano:
. - Alimentação de ar:
. - Pergunta: qual é a porcentagem de ar em excesso (ou seja, quanto do ar alimentado está além do necessário para combustão estequiométrica)?
Passo 2
Precisamos primeiro encontrar quantos mols de
são necessários por mol de propano na combustão completa. Escrevemos a equação balanceada da combustão completa do propano:
Aqui o coeficiente
na frente de
significa que cada mol de
consome
de
.
Passo 3
O ar não é puro
. Em mols, o ar atmosférico contém aproximadamente
de
. Em notação decimal:
Para fornecer
de
é preciso, em ar, uma quantidade de mols dada por:
Fazendo a divisão:
Arredondando convenientemente para cálculo prático,
.
Passo 4
Agora calculamos o ar estequiométrico necessário para
de propano:
Substituindo o valor:
Arredondando para duas casas decimais:
Passo 5
Agora calculamos o excesso de ar fornecido: a diferença entre o ar real alimentado e o ar estequiométrico:
A fração de excesso (razão do excesso sobre o necessário) é
Convertendo para porcentagem: