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> | read`../therm_chem.m`:with(therm_chem);with(therm_proc): |
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El análisis volumétrico de los productos secos de la combustión de un hidrocarburo da 13,6% de CO2, 0,4% de O2, 0,8% de CO, 0,4% de CH4 y el resto de nitrógeno, obteniéndose 13,6 moles de CO2 por mol de combustible quemado. Se pide:
a) Determinar la fórmula molecular del combustible.
b) Relación aire/combustible y riqueza.
c) Poder calorífico y temperatura de combustión adiabática
Datos:
> | su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[w=0,o=0,y=0,xsCO2=0.136,xsO2=0.004,xsCO=0.008,xsCH4=0.004,xsH2=0,xCO2_a=13.6]; |
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Eqs. const.:
> | Adat:=get_gas_data(su1):Wdat:=get_gas_data(su2),get_liq_data(su2):get_pv_data(su2):dat:=op(dat),op(subs(g=g0,[Const])),Adat,SI2,SI1: |
a) Determinar la fórmula molecular del combustible.
> | xsN2:=1-xsCO2-xsCO-xsO2-xsH2-xsCH4;xsN2_:=subs(dat,xsN2);eq:=subs(w=0,x_=0,y=0,eqMIX(a*CuHvOwNxSy+b*(c21*O2+c79*N2)=[2,3,4,6,7,10]));i:='i':eqDat1:=subs(x[H2O]=0,dat,xsCO2=x[CO2]/sum(delta_[i]*x[Comp[i]],i=1..C_));eqDat2:=subs(x[H2O]=0,dat,xsCO=x[CO]/sum(delta_[i]*x[Comp[i]],i=1..C_));eqDat3:=subs(x[H2O]=0,dat,xsO2=x[O2]/sum(delta_[i]*x[Comp[i]],i=1..C_));eqDat4:=subs(x[H2O]=0,dat,xsN2=x[N2]/sum(delta_[i]*x[Comp[i]],i=1..C_));eqDat5:=subs(dat,x[CO2]/a=xCO2_a);eqDat6:=subs(x[H2O]=0,dat,xsCH4=x[CH4]/sum(delta_[i]*x[Comp[i]],i=1..C_));sol1_:=subs(dat,solve({eqNX,eqBC,eqBH,eqBO,eqBN,eqDat1,eqDat2,eqDat3,eqDat5,eqDat6},{a,b,u,v,x[CO2],x[CO],x[H2O],x[N2],x[O2],x[CH4]})):sol1__:=subs(seq(x[Comp[i]]=x_[Comp[i]],i=[2,3,4,6,7,10]),x=0,seq(x_[Comp[i]]=x[Comp[i]],i=[2,3,4,6,7,10]),sol1_);A=b/a;A_:=subs(sol1__,b/a); |
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i.e. CuHv podría ser C15H34 (el pentadecano es C15H32, pero lo más seguro es que sea una mezcla).
b) Relación aire/combustible y riqueza.
> | eq1:=eq15_2;eq1_:=subs(w=0,y=0,sol1__,dat,eq15_2);eq2:=eq15_3;eq2_:=subs(eq1_,A=A_,eq2); |
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c) Poder calorífico y temperatura de combustión adiabática
> | PCI_:=subs(sol1__,PCI(eq)/a);PCIm_:=PCI_/subs(sol1__,((u*12+v*1)/1000)*kg_/mol_);PCS_:=subs(sol1__,PCS(eq)/a);eq15_7_2;eqTa_:=subs(cpComp_,sol1__,dat,eqTa); |
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i.e., unos 2410 K.
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