tarea 1 maquinas termicas 1

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA – CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS E INGENIERÍAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA - ELÉCTRICA

MÁQUINAS TÉRMICAS I IM227-06 TAREA - COMBUSTIÓN – Solución ejercicios1- 5
1.

Se quema un hidrocarburo combustible del tipo C6H12 con aire. Determinar la ecuación de combustión, para los
siguientes casos:
a) Aire estequiómétrico. (100% AT)
b) Con 20% de Exceso deaire.
c) Con 95% de Aire Teórico, considerando que el hidrógeno se quema totalmente, pero parte del carbono forma monóxido
de carbono.
a) C6H12 + x[O2+3.76N2]  6CO2 + 6H2O + (x)3.76N2 y x=9
b) x=10.8; C6H12 + 10.8[O2+3.76N2]  6CO2 + 6H2O +1.8O2 + 40.608N2
c) x=8.55; C6H12 + 8.55[O2+3.76N2]  yCO2 +zCO+ 6H2O + 32.148N2 y+z=6; 8.55(2)= 2y+z +6; y=5.1; z=0.9
2.

Un kg de Propano (C3H8) sequema con 20 kg de aire. Determinar a) la ecuación de combustión, b) la Relación AireCombustible en volumen y en masa, c) el por ciento de Aire Teórico y el exceso de aire suministrado.
Solución:
i.Ecuación teórica: C3H8 + a[O2+3.76N2]  3CO2 + 4H2O + (a)3.76N2
ii.

Balance O:

2a = 3(2) + 4 = 10; a = 5

iii.

Relación AC]mT: AC]mT = 5(32 + 3.76(28)) / (3(12) + 8) = 686.4 / 44 = 15.6kgaire/ kgcomb

iv.

%AT = AR/AT% = 20/15.6 %= 128.2 y EA =28.2% por lo tanto la ecuación real es: 5(1.282)=6.41
C3H8 + 6.41[O2+3.76N2]  3CO2 + 4H2O + 1.41O2 + 24.1N2 (a)

v.

Ecuación real:vi.

Relaciones Aire-combustible: AC]m = 20 ; AC]V = 5(1.282)(4.76) = 30.51 molesaire/molescomb (b)

vii.

%AT = 128.2% y EA =28.2% (c)

3.

Un kg de etanol (C2H6O) se quema con 80% deAire Teórico. Determinar el análisis volumétrico de los productos
secos de la combustión. (Suponer combustión completa del hidrógeno del combustible).
Solución:
i.
Ecuación teórica: C2H6O +a[O2+3.76N2]  2CO2 + 3H2O + (a)3.76N2
(2 puntos)
ii.

Balance O: 1+2a = 2(2) + 3 = 7; a = 3 , por lo tanto para AT=80% ; a =3(0.8) = 2.4

iii.

Ecuación real:

iv.

Balances de masas: para C:...