>	restart:#"m15_p01"

Calcular la diferencia entre el poder calorífico del acetileno y el de una mezcla de polvo de grafito e hidrógeno en proporción molar 2:1.

Datos:

>	read`../therm_chem.m`:with(therm_chem);with(therm_proc):

>	fuel:=C2H2:dat:=[]:

Eqs. const.:

>	dat:=op(dat),op(subs(g=g0,[Const])),SI2,SI1:eqM:=Mf(fuel);

a) Poder calorífico del acetileno.

PCS del carbono y del hidrógeno

>	i:='i':eq15_5;eq1:=C+O2=CO2;PCS_C:=PCS(eq1);PCS_CM:=PCS_C/rhs(Mf(C)):'PCS_CM'=evalf(%,3);eq2:=H2+(1/2)*O2=H2O;PCS_H2:=PCS(eq2);PCS_H2m:=PCS_H2/rhs(Mf(H2));

i.e. PC_C=394 kJ/mol y PCS_H2=286 kJ/mol. Como el acetileno contiene 2C y 1 H2, el PCS de 2C más 1 H2 es 2·394+286=1070 kJ por cada 3 moles de esa mezcla.

En valores másicos, PC_C=33 MJ/kg y PCS_H2=143 MJ/kg, y como el acetileno tiene un 2·12/(2·12+2·1)=92% de C y 8% de H en masa, le correspondería 0,92·33+0,08·143=41 MJ/kg.

PCS del C2H2

>	eq3:=C2H2+(5/2)*O2=2*CO2+H2O;PCS_C2H2:=PCS(eq3);PCS_C2H2M:=PCS_C2H2/rhs(Mf(C2H2));

i.e. el PCS del acetileno es 1310 kJ/mol, o 50 MJ/kg, algo mayor que el de sus componentes elementales equivalentes (1070 kJ/mol, o 41 MJ/kg):

>	PCSequiv:='2*PCS_C+PCS_H2';PCSequiv_:=2*PCS_C+PCS_H2;PCSequivm_:=PCSequiv_/(2*rhs(Mf(C))+rhs(Mf(H2)));Dif_rel:='(PCS_C2H2-PCSequiv)/PCS_C2H2';Dif_rel_:=(PCS_C2H2-PCSequiv_)/PCS_C2H2;

i.e. el error es del 18%, y éste es de los peores casos; para combustibles pesados apenas hay diferencia. Por eso, cuando se trata de combustibles naturales, que son mezclas complejas cuya fórmula molecular se desconoce, éste es el método que se usa, i.e. a partir de su composición ponderal conocida, n% de C y m% de H en peso, se estima el PC como (33n+143m)/100 kJ/kg.

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