Exercicios Poder Calorifico

Química - 6ª Lista de Exercícios

PODER CALORÍFICO

Exercício EXEMPLO 1

Certo carvão apresenta a seguinte composição percentual em peso : carvão
Carbono
Hidrogênio
Oxigênio
Nitrogênio
Enxofre
Umidade
Cinza
% Peso
72%
3,6%
6,4%
2,8%
3,2%
-
12%

Estimar o PCS e o PCI desses carvões a partir dos calores de combustão das frações combustíveis e composição. Dados:
a) Massas Atômicas : C = 12 , H = 1 , O = 16 , N = 14 , S = 32
b) calores de combustão: Carbono = - 96,7 kcal/mol Hidrogênio = - 68,3 kcal/mol (H2Olíq. ) Enxofre = - 72 kcal/mol
c) L = 586 kcal / kg

SOLUÇÃO : BC = 1kg = 1000g

1) Cálculos Preliminares :

carvão
Carbono
Hidrogênio
Oxigênio
Nitrogênio
Enxofre
Umidade
Cinza
% Peso
72%
3,6%
6,4%
2,8%
3,2%
-
12%
m
720 g
36 g
64 g
28 g
32 g
-
120 g
M
12 g / Mol
2 g / Mol
32 g / Mol
28 g / Mol
32 g / Mol
18 g / Mol
-
n
60 mol
18 mol
2 mol
1 mol
1 mol
-
-

2) cálculos Estequiométricos e Energéticos

a) C + O2  CO2 + 96,7 kcal / mol então : Q C = 60 x 96,7 = 5802 kcal / kg

- A presença de Oxigênio no combustível diminui a quantidade de calor liberado .
- Admite-se que parte do Hidrogênio do combustível ( denominado , hidrogênio combinado) reagiu com Oxigênio do combustível resultando Água do hidrogênio combinado e impossibilitando a obtenção da energia da combustão desse Hidrogênio (hidrogênio combinado) .O restante do Hidrogênio do combustível ( denominado , hidrogênio livre) continua disponível para a queima .
- Podemos então calcular:

n H2,combinado = 2 . n O2,combustível = 2 . 2mol = 4 mol

n H2.livre = n H2.total - n H2.combinado = 18 mol - 4 mol = 14 mol

b) H2 + 1/2 O2  H2O (l). + 68,3 kcal/mol então :