Capítulo 12 - Mistura de gases ideais e psicometria
12.1 - Descrevendo a composição da mistura
m1
m
m   mi
mi
ni 
Mi
ni
yi 
n
m3
mi
fi 
m
kg
kg 

 kmol 
kmol   kg /

m2
ou
[%]

n  ni
ou
[%]
m4
fi = fração mássica do gás i
n = núm de mols da mistura
ni = núm. de mols do gás i
yi = fração molar do gás i
m,n
m
Mm 
n
Mm
m
n
Mm
Peso molecular aparente da mistura
m  n M  y nM




 yM
n
n
n
i
i
i
i
i
i
i
12.2 - Relacionando p, V e T
RT
pn
V
R
8.314 [J/kmol.K]
.K ].[K ]
N / m   [kmol ]. [J / kmol
 [J / m ]  [N.m / m ]
[m ]
2
3
3
3
RT
p i  ni
V
pressão parcial do gás i
n  ni
pi ni
  yi
p n
n = núm de mols da mistura
ni = núm. de mols do gás i
yi = fração molar do gás i
p   pi
RT
Vi  ni
p
volume parcial do gás i
Vi ni

 yi
V n
V   Vi
yi = fração molar do gás i
12.3 - Avaliando U, H, S, cp e cv
U  U1  U2  ... Un   Ui
[J]
H  H1  H2  ... Hn   Hi
[J]
nu  n1u1  n2 u2  ... nnun  ni ui
[J]=[kmol].[J/kmol]
n h  n1 h1  n2 h2  ... nn hn   ni hi
[J]=[kmol].[J/kmol]
u   yi ui
h   y i hi
[J/kmol]
S  S1  S2  ... Sn   Si
ns  n1s1  n2s2  ... nnsn  nisi
s   yi si
[J/kmol.K]
[J/K]
[J/K]=[kmol].[J/kmol.K]
12.3 - Analisando sistemas
U  U2  U1   ni [ui ( T2 )  ui ( T1 )]
[J]
H  H2  H1   ni [hi ( T2 )  hi ( T1 )]
[J]
Capítulo 13 - Misturas reagentes e
combustão
Fundamentos da combustão
Reagentes -> Produtos
Combustível + oxidante -> Produtos
1 H2 + 0,5 O2 -> 1 H2O
x CH4 + y (O2 + 3,76 N2 ) -> z CO2 + w H2O + O2
a CH4 + b (O2 + 3,76 N2 ) -> c CO2 + d H2O + e O2 + f N2
13.2 - Conservação da energia
C + O2 -> CO2
Conservação da energia:
dE VC  
 e (he  Ve2 2  gze )   m
 s (hs  Vs2 2  gzs )
 Q  WVC   m
dt
hCO2
 m
 ChC  m
 O hO  m
 CO hCO
0Q
VC
2
2
2
2
W
  n h  n h  n h
0Q
VC
C C
O 2 O2
CO2 CO2
W
  n h  n h
Q
VC
C C
O2 O2

n CO
hCO2

Q
 VC
n CO2
2
Entalpia de formação do CO2
o
hf  -393,5 kJ/mol de CO2
W
C: 1=y
CH4 + x O2 -> y CO2 + z H2O
O: 2x=2y+z
H: 4=2z
CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
PCI = 50.020 [kJ/kg]
PCS = 55.510 [kJ/kg]
y=1
x = y + z/2 = 2
z=2