Reacciones Químicas y combustión Termodinámica
Enviado por Diego Armando Perez Cabrera • 23 de Julio de 2020 • Prácticas o problemas • 796 Palabras (4 Páginas) • 230 Visitas
Reacciones Químicas y combustión
Termodinámica
Instituto IACC
30 de Marzo de 2020
Desarrollo
Se quema metano (CH4) con aire seco. El análisis de los productos en base seca es de 5,20% de CO2, 0,33% de CO, 11,24% de O2 y 83,2 % de N2. Determine (2 puntos):
a) La relación aire-combustible y
b) El porcentaje usado del aire teórico.
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Base 100mol
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a)
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b)
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- Determine la entalpía de combustión del metano (CH4) a 25 °C y 1 atm, usando los datos de entalpía de formación de la tabla termodinámica A-26. Suponga que el agua en los productos se encuentra en fase líquida. Compare su resultado con el valor listado en la tabla A-27.
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Comparando con la Tabla A-27.
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Se quema metano (CH4) con 300% de exceso de aire en un contenedor adiabático de volumen constante. Inicialmente, el aire y el metano están a 1 atm y 25 °C. Suponiendo combustión completa, determine la presión y la temperatura finales de los productos de combustión. (2 puntos).
[pic 24]
Combustible completa
Combustible = Ch4 (g)
Exceso aire = 300%
T1 = 25°C = 298 K
P1 = 1 atm
Base = 1 Kmol de Ch4
Encontrar
T2 = ?
P2 = ?
Reacción
Ch4 + 202 CO2 + 2H2O
Nteorico = 2 Kmol
N02ingresa = (300 + 100) %(2) = 8 Kmol
Ch4 + 8 (o2 + 3,76N2) = CO2 + 2H2O + 602 + 30,095N2
Balance de Energía
Trabajo de frontera = w = 0
V= constante
adiabático = Q = 0
Hp = Hr [pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]
Np h°f + h – h298 – pv p = Nr h°f + h – h298 – pv r[pic 29][pic 30]
Gas ideal pv = RuT[pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]
Np h°f + h – h298 – RuT p = Nr h°f + h – h298 – RuT r[pic 35][pic 36]
Tablas
Sustancia | h°f (kJ/Kmol) | h°298 (kJ/Kmol) |
Ch4(g) | -74850 | _____ |
O2 | 0 | 8682 |
N2 | 0 | 8669 |
H2O(g) | -241820 | 9904 |
CO2 | -393520 | 9364 |
[pic 37][pic 38][pic 39][pic 40]
h°f + h - h298 –RuT +2 h°f + h - h298 –RuT +6 h°f + h - h298 –RuT +30,095 h°f + h - h298 –RuT =[pic 41][pic 42][pic 43][pic 44]
[pic 45][pic 46][pic 47]
h°f + h - h298 – RuT + 8 h°f + h - h298 – RuT + 30,095 h°f + h - h298 – RuT[pic 48][pic 49][pic 50]
reemplazamos los valores:[pic 51][pic 52]
-395520 + hCO2 – 9364 – 8,314T + 2 -241820 + hH2O – 9904 – 8,314T + [pic 53][pic 54]
6 0 + ho2 – 8682 – 8,314T + 30,095 0 + hN2 – 8669 – 8,314T = [pic 55][pic 56][pic 57]
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