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EJERCICIO DE CALCINACION: EN UN QUEMADOR SE INTRODUCE BUTANO Y AIRE CON 25% MAS DEL TEORICAMENTE NECESARIO, SI SE QUEMA 85 m^3 POR HORA DE BUTANO QUE SE ENCUENTRA A 20° C Y 760mmHg. DETERMINAR: A. ¿QUE CANTIDAD DE AIRE SE NECESITARA A LAS MISMAS CONDICIONES? B. ¿Cuál SERA LA COMPOSICION Y EL VOLUMEN DE LOS GASES SALIENTES SI ESTOS ESTAN A 800°C Y 1 atm? SOLUCION:

C4H10

QUEMADOR

AIRE 25%

GASES CO2= H2O= N2= C4H10 O2=

Rx: C4H10 + 6.5 O2 = 4 CO2 + 5H2O 1mol_ kg

C4H10

22.4 m^3

273K

X C4H10

85m^3 293K

POR LO TANTO: X=3.79 mol kg C4H10 P1.V1=n1R1t1

P1.V1

n1R1t1

P2.V2=n2R2t2

P2.V2

n2R2t2

n2

V2/v1*((n1*T1)/T2)

n2

85m^3/22.4m^3*((1mol*273)/293)

n2

3.53 mol- Kg

W C4H10

W W C4H10 C W 4 ¿Mol-Kg OC 2? H 4 1

H 0 1 0

W C W

3.53 mol-Kg*58Kg4H10/mol-Kg 207.74Kg

Como la presión y la constante en ambos casos son iguales estos se anulan y se tiene la siguiente ecuación.

C4H10 1mol-kg C4H10 3.53 mol-kg C4H10

6.5 O2 6.5mol-kg O2 nO2 =

POR LO TANTO: nO2=22.95mol-kg O2

MOL-Kg DE OXIGENO EN EXCESO 22.95mol-kg O2*(25/100)=5.74 mol-kg de O2 MOL-Kg DE OXIGENO EN TOTAL SERA: 22.95+5.74=28.69 mol-kg O2

MOL-Kg DE AIRE 1mol-kg de AIRE

0.2 mol-kg de O2

Xmol-kg de AIRE

28.69 mol-kg de O2

Xmol-kg de AIRE = 136.32 Kg DE AIRE Waire=136.32 mol-Kg de aire * 28.84 Kg aire/mol-Kg aire Waire = 3940.1208Kg de aire

AIRE + C4H10 = 3940.1208+207.74= 4144.86 Kg CO2= H2O= N2= C4H10 4144.86Kg

En la siguiente reacción vamos hallar los moles de gases Rx: C4H10 + 6.5 O2 = 4 CO2 + 5H2O

1mol-kg de C4H10 3.53 mol-kg de C4H10

6.5 O2 Xmol O2

X=22.945 Xmol- Kg O2

1mol-kg de C4H10 3.53 mol-kg de C4H10

1mol-kg de C4H10 3.53 mol-kg de C4H10

4mol-kg CO2 X

X=14.124mol-kg CO2

4mol-kg H2O X

X=17.65mol-kg H2O

22.945 mol-kg O2 X

21% 79%

XmolN2= 86.32 mol-Kg de N2

N=(m/M) W O2 = 734.24 Kg de O2 W CO2 = 621.28 Kg de CO2 W H2O = 317.7 Kg de H2O W N2 =2416.96 Kg de N2 W TOTAL = 734.24 + 621.28 + 317.7 + 2416.96 =4090.18

A. VOL. DE AIRE = 136.62 mol-Kg

20°C 760 Torr

VOL. DE AIRE = (22.4 m^3)*((136.62mol-Kg*293k)/(1mol-Kg*273k)) VOL. DE AIRE = 3284.4849 m^3 B. CO2 = (621.28 Kg *100%)/4090.18Kg=15.19% de CO2 H2O = (317.7 Kg *100%)/4090.18 Kg= 7.77% de H2O N2 = (2416.96 Kg *100%)/4090.18Kg = 59.09% de N2 O2 = (734.24 Kg *100%)/4090.18Kg = 17.95% de O2