ITA 2020: Os biodigestores possibilitam o reaproveitamento de detritos convertendo material orgânico em metano

ITA 2020: Os biodigestores possibilitam o reaproveitamento de detritos convertendo material orgânico em metano, que é utilizado como combust...

ITA 2020: Os biodigestores possibilitam o reaproveitamento de detritos convertendo material orgânico em metano, que é utilizado como combustível em sistemas de geração de energia.

Um laticínio utiliza a queima do metano para aquecer 1 m³/h de água, de 25°C a 100°C em uma caldeira que opera a 1 atm.

Sabendo-se que 25% do calor produzido no processo é perdido e que, nessas condições, a combustão completa do metano produz água líquida, determine



a) a entalpia molar da combustão do metano;

b) a taxa de calor necessária para aquecer a água;

c) a vazão de metano, em kg/h, que deve alimentar a caldeira.

QUESTÃO ANTERIOR:
- ITA 2020: Para uma reação reversível de uma etapa 2A + B ⇆ C + D, a constante de velocidade para a reação direta, k1, é de 406 L mol⁻¹ min⁻¹, e a constante de velocidade para a reação inversa, k–1, é de 244 L mol⁻¹ min⁻¹.

RESPOSTA:
a) I) Cálculo da entalpia de formação da água líquida:



II) Cálculo da entalpia molar da combustão do metano:



b) I) Cálculo da massa de água aquecida em 1 hora:



II) Cálculo da quantidade de calor recebida pela água em 1 hora:



Taxa de calor necessária para aquecer a água:
75 000 kcal/h

c) Cálculo da taxa de calor gerada na combustão do metano:



1 mol de metano produz na combustão 213 kcal.

Desse modo, temos:



PRÓXIMA QUESTÃO:
- ITA 2020: A obtenção de biodiesel a partir de óleos vegetais (triacilgliceróis) é uma alternativa para a produção de combustíveis menos poluentes, sendo possível catalisar a reação com um ácido ou uma base.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:
- Prova ITA 2020 (2ª Fase) com Gabarito e Resoluções