Os biodigestores são equipamentos, que reaproveitam resto de alimentos e excrementos deanimais, misturados com uma pequena quantidade de água. Essa matéria orgânica é decompostapela ação de bactérias anaeróbicas, levando à produção de biofertilizantes e de biogás. O biogás éconstituído, principalmente, por metano (CH4) e gás carbônico (CO2), além de conter traços denitrogênio (N2), oxigênio (O2) e gás sulfídrico (H2S). Esse produto é um importante combustívelgasoso. Quando queimado, libera uma considerável quantidade de energia.Aproveitando-se da demanda de matéria orgânica e a simplicidade do processo de fabricação, foiconstruído um biodigestor em uma pequena granja. O equipamento forneceu energia para aprodução de fertilizante, utilizado nas plantações de milho e feijão, e de biogás, empregado paraaquecer os ovos nas incubadoras.1.Qual é a energia, aproximada, liberada em forma de calor, para a incubadora, quando todo o biogás coletado no cilin
Respostas
Olá, bom dia!
Ao final do enunciado, faltaram alguns dados importantes para conseguir resolver o exercício! Além disso, também são necessários os dados que tem em uma próxima questão, para conseguir resolver esta (originalmente foi dado um texto e dois exercícios)Vou copiá-los aqui abaixo, ok?
Qual é a energia, aproximada, liberada em forma de calor, para a incubadora, quando todo o biogás coletado no cilindro é queimado? (Dado: para o Metano, ΔHcombustão = -890,4 KJ/mol e T= 27ºC, R=0,082 atm.L/mol.K)
a) 405.400 kJ b) 305.500 kJ c) 611.000 kJ d) 810.800 kJ e) 202.900 kJ
o biogás produzido na granja apresenta uma proporção de 70% de metano e de 30% de gás carbônico, tendo sido coletado em um recipiente de 200 L, com pressão total de 80 atm. Dados: H 1g mol; = C 12 g mol; = O 16 g mol; = S 32 g mol.
Resposta: Como o biogás é constituído, principalmente, por metano (CH4) e gás carbônico (CO2), temos que:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔHcombustão = -890,4 KJ/mol
Inicialmente é preciso converter 27°C em kelvin:
K = °C + 273
K = 27 + 273 = 300 K
P . V = n . R. T
80 . 200 = n . 0,082 . 300
160 / 0,246 = n
n = 650,4 mols de CH4 e CO2
Essa quantidade de mols é a da mistura entre metano e gás carbônico. No entanto, sabemos que há 70% de metano na mistura. Então para saber o n° de mols de metano, basta realizar uma regra de três:
100% ------ 650,4 mol
70% --------- x
x = (70 . 650,4) / 100
x = 455,28 mols de CH4
Sabemos que a queima de cada mol de metano libera 890,4 KJ de energia. Para saber a energia total liberada na combustão, basta efetuar outra regra de três:
1 mol de CH4 ------------libera------ 890,4 kJ
455,28 mols de CH2 ---liberam----- x
x = 455,28 . 890,4
x = 405.381,3 kJ
Dessa forma, foram liberados para a incubadora aproximadamente 405.400 KJ de energia em forma de calor (alternativa A), quando todo o biogás coletado no cilindro é queimado.
Espero ter ajudado!